JP6766967B2 - Systems and methods for microlocation sensor communication - Google Patents

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JP6766967B2 JP2019534846A JP2019534846A JP6766967B2 JP 6766967 B2 JP6766967 B2 JP 6766967B2 JP 2019534846 A JP2019534846 A JP 2019534846A JP 2019534846 A JP2019534846 A JP 2019534846A JP 6766967 B2 JP6766967 B2 JP 6766967B2
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Description

本開示は、複数のセンサからコントローラにセンサ情報を通信するシステムおよび方法に関し、より詳細には、携帯デバイスとコントローラとの間の通信に関するセンサ情報を通信することに関する。 The present disclosure relates to a system and a method of communicating sensor information from a plurality of sensors to a controller, and more particularly to communicating sensor information relating to communication between a mobile device and a controller.
スマートフォンをドアや車両などの機器デバイスへのアクセスや操作を指示するための鍵として利用することができるようにするため多大な努力が払われてきた。従来のシステムは、送信機と受信機との間の相対的な距離および/または位置を決定するために、通信の信号強度に依存することができる。例えば、多くの従来のシステムは、送信機と受信機との間の相対距離および/または位置を決定するために、指向性アンテナを用いて信号強度を測定する。送信機と受信機との間の複数の通信に関して複数の測定が行われる場合、かなりの数の測定が生じ得る。帯域幅の制約のために、この数は制限される可能性があり、送信機および受信機に対する位置を測定し決定するシステムの能力に悪影響を及ぼす。 Much effort has been made to enable smartphones to be used as keys to direct access and operation of device devices such as doors and vehicles. Traditional systems can rely on the signal strength of the communication to determine the relative distance and / or position between the transmitter and receiver. For example, many conventional systems use directional antennas to measure signal strength to determine the relative distance and / or position between the transmitter and receiver. If multiple measurements are made for multiple communications between the transmitter and receiver, a significant number of measurements can occur. Due to bandwidth constraints, this number can be limited, adversely affecting the ability of the system to measure and determine its position with respect to transmitters and receivers.
1つ以上の実施形態によるシステムおよび方法は、1つ以上のセンサ(例えば、センサ、ハブ、センサコントローラなど)の間で、無線にて同期、監視、または通信、あるいはそれらの組み合わせを容易にすることができる。一実施形態におけるシステムおよび方法は、ブルートゥース(登録商標、以下同様)ローエナジー(BLE)マイクロロケーションシステムに基づいてもよい。システムまたは方法、あるいはその両方は、デバイスと通信するために使用されるBLEプロトコルの接続間隔ギャップ内に通信プロトコルを割り込ませるために、BLEハードウェア(例えば、送信機、受信機、アンテナなど)を使用してもよい。 Systems and methods according to one or more embodiments facilitate wireless synchronization, monitoring, or communication, or a combination thereof, between one or more sensors (eg, sensors, hubs, sensor controllers, etc.). be able to. The system and method in one embodiment may be based on a Bluetooth® Low Energy (BLE) microlocation system. The system and / or method may use BLE hardware (eg, transmitter, receiver, antenna, etc.) to interrupt the communication protocol within the connection interval gap of the BLE protocol used to communicate with the device. You may use it.
一実施形態において、コントローラデバイスと携帯デバイスとの間の通信に関するセンサ情報を収集する方法が提供される。その方法は、通信プロトコルに従ってコントローラデバイスと携帯デバイスとの間の通信リンクに関する1つ以上の接続パラメータを送信することと、少なくとも1つのセンサデバイスにおいて1つ以上の接続パラメータを受信することとを含んでもよい。その方法は、接続間隔で、コントローラデバイスと携帯デバイスとの間の通信リンクを介してデータを繰り返し通信することを含んでもよい。少なくとも1つのセンサデバイスは、接続間隔中に、コントローラデバイスと携帯デバイスとの間の通信の1つ以上の特性を検知してもよい。1つ以上の検知特性に関するセンサ情報は、接続間隔内のギャップ時間フレームで送信されてもよい。 In one embodiment, a method of collecting sensor information regarding communication between a controller device and a mobile device is provided. The method includes transmitting one or more connection parameters for a communication link between a controller device and a mobile device according to a communication protocol and receiving one or more connection parameters in at least one sensor device. It may be. The method may include repetitively communicating data over a communication link between the controller device and the mobile device at connection intervals. At least one sensor device may detect one or more characteristics of communication between the controller device and the mobile device during the connection interval. Sensor information about one or more detection characteristics may be transmitted in gap time frames within the connection interval.
一実施形態において、ギャップ時間フレームは、a)接続間隔中のマスタデバイスと携帯デバイスとの間の通信の終了と、b)次の接続間隔の開始との間に定義されてもよい。一実施形態では、この方法は、1つ以上の接続パラメータを少なくとも1つのセンサにブロードキャストすることを含んでもよい。 In one embodiment, the gap time frame may be defined between a) the end of communication between the master device and the mobile device during the connection interval and b) the start of the next connection interval. In one embodiment, the method may include broadcasting one or more connection parameters to at least one sensor.
一実施形態において、通信プロトコルはブルートゥースローエナジーであり、センサ情報の送信は、ブルートゥースローエナジーハードウェアを介して行われるが、ブルートゥースローエナジープロトコルに従っては行われない。 In one embodiment, the communication protocol is Bluetooth Low Energy, and the transmission of sensor information is done via Bluetooth Low Energy hardware, but not according to the Bluetooth Low Energy protocol.
一実施形態において、センサ情報を通信するためのシステムが提供される。このシステムは、コントローラデバイスと、複数のセンサデバイスとを含んでもよい。コントローラデバイスは、複数のセンサデバイスと通信し、複数のセンサデバイスの第1のセットから複数のパケットを受信するように構成されてもよい。 In one embodiment, a system for communicating sensor information is provided. The system may include a controller device and a plurality of sensor devices. The controller device may be configured to communicate with the plurality of sensor devices and receive a plurality of packets from the first set of the plurality of sensor devices.
複数のセンサデバイスの各々は、オプションで、携帯デバイスとの(例えば、携帯デバイスへの、および/または携帯デバイスからの)通信に関する検知される特性を取得するように構成されてもよい。複数のセンサデバイスの各々は、検知特性を示すセンサ情報を有するデータパケットを生成し、そのデータパケットをコントローラデバイスおよび複数のセンサデバイスのうちの別のものの少なくとも1つに送信するように構成されてもよい。一実施形態において、データパケットは、そのデータパケットをコントローラデバイスに通信するために他のセンサデバイスによって利用されているものとは異なる通信チャネルまたは周波数上で、複数のセンサデバイスのすべてに送信されてもよい。 Each of the plurality of sensor devices may optionally be configured to acquire detected properties relating to communication with and / or from the mobile device. Each of the plurality of sensor devices is configured to generate a data packet having sensor information indicating detection characteristics and transmit the data packet to at least one of the controller device and the plurality of sensor devices. May be good. In one embodiment, the data packet is transmitted to all of the plurality of sensor devices on a communication channel or frequency different from that utilized by other sensor devices to communicate the data packet to the controller device. May be good.
複数のセンサデバイスの各々は、検知される特性を検知すること、および複数のセンサデバイスの別のものから検知特性を受信することの少なくとも1つによって、検知特性を取得するように構成されてもよい。一例を提供するために、センサデバイスは、通信を介して無線にて、または特性を測定もしくは検知することによって、検知特性を受信してもよい(例えば、無線通信または温度などの外部パラメータ)。 Each of the plurality of sensor devices may be configured to acquire the detection characteristics by at least one of detecting the detected characteristics and receiving the detection characteristics from another of the plurality of sensor devices. Good. To provide an example, the sensor device may receive the detection characteristics wirelessly via communication or by measuring or detecting the characteristics (eg, wireless communication or external parameters such as temperature).
一実施形態において、第1のセンサデバイスが複数のセンサデバイスの第1のセットに含まれ、第2のセンサデバイスが複数のデバイスの第2のセットに含まれる。第1のセットの第1のセンサデバイスは、第2のセンサデバイスがセンサ情報を含むデータパケットを送信する第1の時間フレームの間にデータパケットをコントローラデバイスに送信するように構成されてもよい。第1の時間フレームに続く第2の時間フレームの間に、コントローラデバイスは第2のセンサデバイスによって生成されたセンサ情報を受信する。 In one embodiment, the first sensor device is included in the first set of plurality of sensor devices and the second sensor device is included in the second set of plurality of devices. The first sensor device in the first set may be configured to transmit data packets to the controller device during the first time frame during which the second sensor device transmits data packets containing sensor information. .. During the second time frame following the first time frame, the controller device receives the sensor information generated by the second sensor device.
一例として、第1のセンサデバイスは、第1の時間フレームの間に第2のセンサデバイスによって生成され送信されたセンサ情報を受信し、次いで第2の時間フレームの間にセンサ情報を送信してもよい。このセンサ情報は、第2のセンサデバイスによって検知された特性の1つ以上の測定値を含んでもよい。 As an example, the first sensor device receives the sensor information generated and transmitted by the second sensor device during the first time frame and then transmits the sensor information during the second time frame. May be good. This sensor information may include one or more measurements of the characteristics detected by the second sensor device.
一実施形態において、コントローラデバイスとの通信は通信プロトコルに従って行われてもよく、そこにおいて、複数のセンサデバイスはブルートゥースローエナジー通信プロトコルに従って携帯デバイスに関する通信を受信する。コントローラデバイスは、携帯デバイスとの通信を監視するための接続パラメータを複数のセンサデバイスに通信することができる。接続パラメータは、複数の接続間隔の間に携帯デバイスからの通信の受信を容易にする情報を含むことができる。複数の接続間隔の各々の間に、携帯デバイスは、ブルートゥースローエナジープロトコルに従って、通信リンクを介してコントローラデバイスとデータを通信することができる。複数のセンサの各々は、通信リンクを介して送信される通信を受信することができるブルートゥースローエナジーハードウェアを含有してもよい。 In one embodiment, communication with the controller device may be performed according to a communication protocol, wherein the plurality of sensor devices receive communication about the mobile device according to the Bluetooth Low Energy communication protocol. The controller device can communicate the connection parameters for monitoring the communication with the mobile device to the plurality of sensor devices. Connection parameters can include information that facilitates the reception of communications from the mobile device during multiple connection intervals. During each of the multiple connection intervals, the mobile device can communicate data with the controller device over a communication link according to the Bluetooth Low Energy protocol. Each of the plurality of sensors may include Bluetooth Low Energy hardware capable of receiving communications transmitted over a communication link.
センサ情報が複数のセンサから送信される第1および第2の時間フレームは、各接続間隔のギャップ時間フレーム内に定義されてもよい。このギャップ時間フレームの間、携帯デバイスからの通信が行われないかもしれない。 The first and second time frames in which the sensor information is transmitted from the plurality of sensors may be defined within the gap time frame of each connection interval. Communication from the mobile device may not occur during this gap time frame.
一実施形態において、第1のセンサデバイスおよび第2のセンサデバイスからの通信は、ブルートゥースローエナジーハードウェアを介して通信されるが、ブルートゥースローエナジープロトコルとは異なる通信プロトコルに従って定義されてもよい。 In one embodiment, communication from the first sensor device and the second sensor device is communicated via Bluetooth Low Energy hardware, but may be defined according to a communication protocol different from the Bluetooth Low Energy protocol.
一実施形態において、センサ情報を収集するためのシステムを提供することができる。このシステムは、複数のセンサデバイスと通信コントローラとを含むことができる。複数のセンサデバイスは、センサ情報を通信し、検知特性を取得し、検知特性を示すセンサ情報を生成するように構成されてもよい。検知特性は、検知特性を検知すること、および複数のセンサデバイスのうちの別のものから検知特性を受信することの少なくとも1つによって取得され得る。 In one embodiment, a system for collecting sensor information can be provided. The system can include multiple sensor devices and a communication controller. The plurality of sensor devices may be configured to communicate sensor information, acquire detection characteristics, and generate sensor information indicating the detection characteristics. The detection characteristic can be acquired by at least one of detecting the detection characteristic and receiving the detection characteristic from another of the plurality of sensor devices.
通信コントローラは、複数のセンサデバイスからセンサ情報を収集するように構成されてもよく、複数のセンサデバイスのうちの第1のセンサデバイスは、複数のセンサデバイスのうちの第2のセンサデバイスからセンサ情報を収集するように構成される。第1のセンサデバイスは、複数のセンサデバイスのうちの第3のセンサデバイス(オプションとして、第1のセンサデバイスであってもよい)が通信コントローラにセンサ情報を送信する時間フレームの間に、第2のセンサデバイスからセンサ情報を受信してもよい。第1のセンサデバイスは、第2のセンサデバイスから受信したセンサ情報を用いて集約データパケットを生成し、その集約データパケットを通信コントローラに送信してもよい。 The communication controller may be configured to collect sensor information from a plurality of sensor devices, and the first sensor device among the plurality of sensor devices is a sensor from the second sensor device among the plurality of sensor devices. It is configured to collect information. The first sensor device is a third sensor device among the plurality of sensor devices (optionally, the first sensor device may be a first sensor device) during a time frame during which the sensor information is transmitted to the communication controller. Sensor information may be received from the sensor device of 2. The first sensor device may generate an aggregated data packet using the sensor information received from the second sensor device and transmit the aggregated data packet to the communication controller.
一実施形態において、複数のセンサデバイスからコントローラデバイスへセンサ情報を通信する方法が提供される。この方法は、第1のセンサデバイスおよび第2のセンサデバイスのそれぞれにおいて検知特性を取得すること、および第1のセンサデバイスおよび第2のセンサデバイスのそれぞれにおいて取得された検知特性を示すセンサ情報を生成することを含むことができる。第1の時間フレームの間に、第1のセンサデバイスからのセンサ情報がコントローラデバイスに送信されてもよい。この第1の時間フレームの間に、第2のセンサデバイスからのセンサ情報が送信されてもよい。第1の時間フレームに続く第2の時間フレームの間に、第2のセンサデバイス以外のセンサデバイスが、第2のセンサデバイスで取得されたセンサ情報を送信してもよい。 In one embodiment, a method of communicating sensor information from a plurality of sensor devices to a controller device is provided. In this method, the detection characteristics are acquired in each of the first sensor device and the second sensor device, and the sensor information indicating the detection characteristics acquired in each of the first sensor device and the second sensor device is obtained. Can include producing. During the first time frame, sensor information from the first sensor device may be transmitted to the controller device. During this first time frame, sensor information from the second sensor device may be transmitted. During the second time frame following the first time frame, a sensor device other than the second sensor device may transmit the sensor information acquired by the second sensor device.
本発明の実施形態が詳細に説明される前に、本発明は、以下の説明に記載の、または図面に示されたコンポーネントの動作の詳細、あるいは、構成および配置の詳細に限定されないことを理解されたい。本発明は、様々な他の実施形態で実施されてもよく、本明細書に明示的に開示されていない別の方法で実施または実行することができる。また、本明細書で使用される表現および用語は、説明のためのものであり、限定するものとして見なされるべきではないことを理解されたい。「含む(including)」および「備える(comprising)」およびそれらの変形の使用は、それ以降に列挙される品目及びそれらの等価物、並びに追加の品目およびそれらの等価物を包含することを意味する。さらに、列挙することが、様々な実施形態の説明において使用されるかもしれない。特に明記しない限り、列挙することの使用が、本発明をコンポーネントのある特定の順序または数に限定するものとして解釈されるべきではない。また、列挙することの使用が、列挙されたステップまたはコンポーネントと、またはコンポーネント内に組み合わせることができる任意の追加のステップまたはコンポーネントを本発明の範囲から除外するものとして解釈されるべきではない。 Before the embodiments of the present invention are described in detail, it is understood that the present invention is not limited to the details of the operation of the components described in the following description or shown in the drawings, or the details of the configuration and arrangement. I want to be. The present invention may be implemented in a variety of other embodiments and can be implemented or implemented in other ways not expressly disclosed herein. It should also be understood that the expressions and terms used herein are for illustration purposes only and should not be considered limiting. The use of "including" and "comprising" and their variants means including the items listed below and their equivalents, as well as additional items and their equivalents. .. In addition, enumeration may be used in the description of various embodiments. Unless otherwise stated, the use of enumeration should not be construed as limiting the invention to any particular order or number of components. Also, the use of enumeration should not be construed as excluding any additional steps or components that can be combined with or within the enumerated steps or components from the scope of the invention.
一実施形態による内部機能を有するセンサを示す図である。It is a figure which shows the sensor which has an internal function by one Embodiment.
一実施形態による、内部機能を有するバックチャネルコントローラを示す図である。It is a figure which shows the back channel controller which has an internal function by one Embodiment.
一実施形態による内部機能を有するセンサハブを示す図である。It is a figure which shows the sensor hub which has an internal function by one Embodiment.
一実施形態によるバックチャネルプロトコルフレームを示す図である。It is a figure which shows the back channel protocol frame by one Embodiment.
一実施形態によるセンサバックチャネルセキュリティモデルを示す図である。It is a figure which shows the sensor back channel security model by one Embodiment.
一実施形態によるサイドチャネルを介して接続された複数のセンサハブを示す図である。It is a figure which shows the plurality of sensor hubs connected via the side channel by one Embodiment.
非段階的接続の実施形態における3つのセンサ応答を示す図である。It is a figure which shows three sensor responses in embodiment of a stepless connection.
段階的接続の実施形態における3つのセンサ応答を示す図である。It is a figure which shows three sensor responses in an embodiment of a stepwise connection.
一実施形態による、段階的接続を有する7つのセンサ構成および測定データの中継を示す図である。It is a figure which shows the relay of 7 sensor configurations and measurement data which has a stepwise connection by one Embodiment.
一実施形態による複製されたブロードキャストおよび中継されるセンサのタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the replicated broadcast and the relay relay by one Embodiment.
図11A−Dは、一実施形態による、複製されたブロードキャストおよび中継されるセンサのシーケンスを示す図である。11A-D are diagrams showing a sequence of replicated broadcast and relay sensors according to one embodiment.
一実施形態によるセンサハブ間で共有されるセンサを示す図である。It is a figure which shows the sensor shared between the sensor hubs by one Embodiment.
一実施形態によるセンサ対デバイスまたはデバイス対センサの構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the sensor-to-device or the device-to-sensor by one embodiment.
一実施形態による、デバイス対BCC通信を傍受するセンサを示す図である。It is a figure which shows the sensor which intercepts the device-to-BCC communication by one Embodiment.
一実施形態による、近接センサから測定データを収集するためにバックチャネルを使用することを示す図である。It is a figure which shows that the back channel is used to collect the measurement data from the proximity sensor by one Embodiment.
一実施形態によるシステムを示す図である。It is a figure which shows the system by one Embodiment.
一実施形態によるデバイスを示す図である。It is a figure which shows the device by one Embodiment.
一実施形態による図16のシステムを示す図である。It is a figure which shows the system of FIG. 16 by one Embodiment.
A.システム概要
本開示は、ブルートゥースローエナジー(BLE)ベースのマイクロロケーションシステムにおいて、センサ(例えば、センサ、ハブ、センサコントローラなど)の間で無線にて同期、監視、または通信、あるいはそれらの組み合わせを行うためのシステムおよび方法に関する。システムまたは方法、あるいはその両方は、デバイスと通信するために使用される標準的なBLEプロトコルの接続間隔ギャップ内に通信プロトコル(「無線バックチャネル」)を割り込ませるために、BLEハードウェア(例えば、送信機、受信機、アンテナなど)を使用することができる。本開示で説明される一般的な通信方法は、スケジュールされ、論理的なカスケードツリートポロジを介して送信されるセンサ応答を有する、1つ以上のセンサへのブロードキャストメッセージを利用することができる。
A. System Overview This disclosure provides wireless synchronization, monitoring, communication, or a combination of sensors (eg, sensors, hubs, sensor controllers, etc.) in a Bluetooth Low Energy (BLE) based microlocation system. Regarding systems and methods for. The system and / or method may use BLE hardware (eg, a "wireless back channel") to interrupt the communication protocol ("wireless back channel") within the connection interval gap of the standard BLE protocol used to communicate with the device. Transmitters, receivers, antennas, etc.) can be used. The general communication method described in the present disclosure can utilize broadcast messages to one or more sensors having sensor responses that are scheduled and transmitted via a logical cascade tree topology.
マイクロロケーションの精度を向上または最大化するためには、エラーを低減または最小化し、実質的に故障/異常を検出するように、センサ測定値を迅速かつ同期的に収集および分析することが有用である。マイクロロケーションセンサデータの監視(通信および収集)を容易にすることに加えて、システムおよび方法は、マイクロロケーションされるデバイスから独立した、センサが存在する環境に関する追加の測定情報を提供してもよく、それにより、従来の方法よりもはるかに多くのデータを高い多様性をもって提供することにより、マイクロロケーションシステムおよび方法をさらに支援することができる。システムおよび方法はまた、センサ動作を同期させるための時間関連データを配信するために使用されてもよい。さらに、システムは、設定、構成、制御、診断、動作、または他の情報、あるいはそれらの任意の組み合わせを通信するために使用されてもよい。 To improve or maximize the accuracy of microlocation, it is useful to collect and analyze sensor measurements quickly and synchronously to reduce or minimize errors and effectively detect failures / anomalies. is there. In addition to facilitating the monitoring (communication and collection) of microlocation sensor data, the system and method may provide additional measurement information about the environment in which the sensor resides, independent of the device being microlocated. , It can further support microlocation systems and methods by providing much more data with greater diversity than traditional methods. Systems and methods may also be used to deliver time-related data for synchronizing sensor operation. In addition, the system may be used to communicate settings, configurations, controls, diagnostics, operations, or other information, or any combination thereof.
説明されるシステムおよび方法は、BLEベースのマイクロロケーションシステムに適用される一方で、それらは代わりの無線周波数および非無線周波数の無線(例えば、超広帯域(UWB)、超音波、光学系(例えば、光)、など)及び有線(例えば、UART、LIN、CAN、イーサネット(登録商標、以下同様)、など)の技術および/またはプロトコルを使用するマイクロロケーションシステムにも適用され得ることは注目に値するかもしれない。それはまた、構成要素間の同期、監視、または通信、あるいはそれらの組み合わせを可能とするように、マイクロロケーションシステムではないシステムに適用されてもよい(例えば、本明細書に記載のBLEハードウェアを使用して構成要素が通信する非マイクロロケーションシステム、UWBを使用するシステム、など)。 While the systems and methods described apply to BLE-based microlocation systems, they have alternative radio and non-radio frequency radios (eg, Ultra Wideband (UWB), Ultrasonic, Optical Systems (eg, eg). It may be worth noting that it can also be applied to microlocation systems that use technologies and / or protocols of (optical), etc.) and wired (eg, UART, LIN, CAN, Ethernet (registered trademarks, and so on), etc.). unknown. It may also be applied to systems that are not microlocation systems to allow synchronization, monitoring, or communication between components, or a combination thereof (eg, BLE hardware described herein). Non-microlocation systems that use to communicate with components, systems that use UWB, etc.).
A.1.マイクロロケーションシステム
このシステムの1つまたは複数の部分は、2017年4月14に出願され、「リアルタイムロケーションを確立するためのシステムおよび方法」と題する、Raymond Michael Stittらの米国特許出願第15/488136号、および2016年4月15日に出願され、「リアルタイムロケーションを確立するためのシステムおよび方法」と題する、Raymond Michael Stittの米国仮出願第62/323262号に記載されているマイクロロケーションシステムの1つまたは複数の部分と併せて実行することができる。これらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。そこでのモニタまたはマスタデバイスは、本明細書ではセンサと称され、そこでの携帯デバイスは、本明細書ではデバイスと称される(「携帯デバイス」は、その用語にかかわらず、持ち運び可能であっても良いし、または固定された位置にあってもよい)。このような実施形態において、マイクロロケーションシステムは、デバイスと通信するためにBLEを使用し、センサは、互いに同期、監視、または通信、あるいはその組み合わせを行うために本明細書に記載のシステムおよび方法を利用し、センサとデバイスは、通信するためにBLEハードウェアのみを利用することができる。
A. 1. 1. Microlocation System One or more parts of this system was filed April 14, 2017, entitled "Systems and Methods for Establishing Real-Time Locations," US Patent Application No. 15/488136 by Raymond Michael Stitt et al. Issue, and one of the microlocation systems described in Raymond Michael Stitt's US Provisional Application No. 62/323262, filed April 15, 2016, entitled "Systems and Methods for Establishing Real-Time Locations." It can be executed in combination with one or more parts. These disclosures are incorporated herein by reference in their entirety. The monitor or master device there is referred to herein as a sensor, and the portable device there is referred to herein as a device ("portable device" is portable regardless of its terminology. May be in a fixed position). In such embodiments, the microlocation system uses BLE to communicate with the device, and the sensors describe, monitor, or communicate with each other, or a combination thereof, as described herein. The sensor and device can only utilize BLE hardware to communicate.
本システムの1つまたは複数の部分は、2016年10月27日に出願され、「デバイスを認証および認可するための、および/または鍵を配布するためのシステムおよび方法」と題する、Smithらの米国仮特許出願第62/413966号、および2017年10月27日に出願され、「デバイスを認証および認可するためのシステムおよび方法」と題する、Smithらの米国特許出願第15/796180号に記載されたセキュリティモデルの1つまたは複数の部分と併せて実施することができる。これらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。そこでのSCMは本明細書ではセンサ(バックチャネル)ハブおよび/またはセンサ(バックチャネル)コントローラと称されるかもしれない。そのような実施形態では、例えば、センサ間の安全な通信を容易にするために、センサ鍵(対称および/または非対称)および/または証明書および/または他のセキュリティ関連構成および/または信用証明書が、そこに記載されている方法のいずれかを使用して(たとえば、ACPまたは別の構成パッケージを介して)、安全に取得され、更新(循環)され、および/または取り消されることができる。 One or more parts of the system, filed October 27, 2016, entitled "Systems and Methods for Authenticating and Authorizing Devices and / or Distributing Keys," by Smith et al. US Provisional Patent Application No. 62/4139666, and US Patent Application No. 15/796180 by Smith et al., Filed October 27, 2017, entitled "Systems and Methods for Authenticating and Authorizing Devices". It can be implemented in conjunction with one or more parts of the security model. These disclosures are incorporated herein by reference in their entirety. The SCM there may be referred to herein as a sensor (backchannel) hub and / or a sensor (backchannel) controller. In such embodiments, for example, sensor keys (symmetric and / or asymmetric) and / or certificates and / or other security-related configurations and / or credit certificates to facilitate secure communication between sensors. Can be safely acquired, updated (circulated), and / or revoked using any of the methods described therein (eg, via ACP or another configuration package).
マイクロロケーションシステムを組み込んだ、本開示の一実施形態によるシステムが、100で指定され、図16−図18に関連して表示され、説明される。 A system according to an embodiment of the present disclosure incorporating a microlocation system is designated by 100 and is displayed and described in connection with FIGS. 16-18.
システム100は、以下のシステムコンポーネントのうちの1つ以上を含むことができる。a)1人以上のユーザ10(例えば、人々)、b)携帯デバイス(例えば、スマートフォン、カードもしくはフォブ、またはそれらの組み合わせ)および/または固定デバイス(例えば、コンピュータ/サーバ、もしくは壁掛けパネル/ディスプレイ、またはそれらの組み合わせ)などの1つ以上のデバイス110、c)ハードウェアまたはマスタデバイスまたはハブまたはセンサコントローラとしても説明される、1つ以上のシステム制御モジュール(SCM)120、d)1つ以上のセンサ310、およびe)機器動作を制御し、そこにおいてサービスを起動し、システム100の他の部分に情報を中継し、またはシステム100の他の部分から情報を検索し、またはそれらの組み合わせのために構成され得る1つ以上の機器コンポーネント140。 The system 100 can include one or more of the following system components: a) One or more users 10 (eg people), b) mobile devices (eg smartphones, cards or fobs, or combinations thereof) and / or fixed devices (eg computers / servers, or wall panels / displays, etc. One or more devices 110, c) hardware or master devices or hubs or sensor controllers, such as) one or more system control modules (SCM) 120, d) one or more. Sensors 310, and e) for controlling device operation, activating services there, relaying information to other parts of system 100, or retrieving information from other parts of system 100, or a combination thereof. One or more equipment components 140 that can be configured in.
システム100は、1人以上のユーザ10が、デバイス110を使用して機器140とやり取りするか、または機器140にアクセスすることを可能にすることができる。デバイス110は、SCM120と通信することによって機器140(車両、ロック、またはテーブルなど)と通信することができる。一実施形態のSCM120は、デバイス110を認証し、設定データを提供または受信し、アクション(例えば、接続すること、または要求、コマンド、更新、または応答、またはそれらの組み合わせを送信および/または受信すること)を承認し、または所望のアクションを達成するために機器コンポーネント140と通信し、またはそれらの組み合わせを実行することができる。デバイス110は、関係するデバイスおよびユーザとの間で、(本明細書で説明される)認可および他の設定データを取得し、変更し、または配信し、またはそれらの組み合わせを行うために、クラウド(図示せず)と通信することができる。そのようなシステムの一例は、2017年10月27日に出願され、「デバイスを認証および認可するためのシステムおよび方法」と題する、Smithらの米国特許出願第15/796180号に示され、説明されている。その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。 The system 100 can allow one or more users 10 to interact with or access the device 140 using the device 110. The device 110 can communicate with the device 140 (vehicle, lock, table, etc.) by communicating with the SCM 120. The SCM 120 of one embodiment authenticates the device 110, provides or receives configuration data, and sends and / or receives actions (eg, connecting or requesting, commanding, updating, or responding, or a combination thereof). That) can be approved or communicated with the equipment component 140 to achieve the desired action, or a combination thereof can be performed. The device 110 is in the cloud to acquire, modify, distribute, or combine authorization and other configuration data (described herein) with the devices and users involved. Can communicate with (not shown). An example of such a system is presented and described in US Patent Application No. 15/796180 by Smith et al., Filed October 27, 2017, entitled "Systems and Methods for Authenticating and Authorizing Devices." Has been done. The disclosure is incorporated herein by reference in its entirety.
A.1.a.通信とやり取りの概要
図16−図18に図示された実施形態に示された1つ以上のシステムコンポーネント間の通信リンクは、無線または有線、あるいはその両方であってもよい。デバイス110などの1つのシステムコンポーネントは、SCM120などの別のシステムコンポーネントに対してローカルまたはリモートであってもよい。システム100は、機器が存在しない場合のように、その数がゼロである実施形態を含む、任意の数の各システムコンポーネントを含むことができる。
A. 1. 1. a. Overview of Communication and Communication The communication link between one or more system components shown in the embodiments illustrated in FIGS. 16-18 may be wireless, wired, or both. One system component, such as device 110, may be local or remote to another system component, such as SCM120. The system 100 can include any number of each system component, including embodiments in which the number is zero, as in the absence of equipment.
一実施形態において、システム100のシステムコンポーネントの役割は、必ずしも1つのタイプのコンポーネントとして固定されるとは限らない。例えば、システムコンポーネントは、動作中に動的に役割を変更してもよく、またはシステムコンポーネントが、システム100の2つ以上のコンポーネントの役割を受け持ってもよい。例えば、SCM120は、別のSCM120のための機器コンポーネント140であってもよい。この例のより具体的な形態では、SCM120は、他のSCM120と通信する機器コンポーネント140であってもよい。これらのシステムコンポーネントの1つまたは複数が存在しなくてもよいと理解されるべきであるが、開示の目的のため、残りの議論は、1つまたは複数の機器コンポーネント140が存在するシステム100に焦点を当てる。オプションとして、システム100は、デバイスのクラウドシステムなどの別のシステムと通信するように構成されてもよい。 In one embodiment, the role of system components in system 100 is not always fixed as one type of component. For example, a system component may dynamically change roles during operation, or the system component may assume the role of two or more components of the system 100. For example, the SCM 120 may be an instrument component 140 for another SCM 120. In a more specific form of this example, the SCM 120 may be a device component 140 that communicates with another SCM 120. It should be understood that one or more of these system components may not be present, but for disclosure purposes, the rest of the discussion is in system 100 where one or more device components 140 are present. I focus. Optionally, the system 100 may be configured to communicate with another system, such as the cloud system of the device.
A.1.b.コンポーネントの概要
図示された実施形態におけるシステム100は、本明細書に概説されるような1つ以上のシステムコンポーネントを含むことができる。システムコンポーネントは、ユーザまたは電子システムコンポーネントであってもよく、それは、デバイス110、SCM120、機器コンポーネント140、またはクラウド、もしくはそれらの組み合わせであってもよい。本明細書で論じられるように、電子システムコンポーネントは、それらのデバイスの任意の1つまたは複数として動作するように構成することができる。この意味で、一実施形態では、デバイス110、SCM120、機器コンポーネント140、およびクラウド間で共通するいくつかの様相または特徴が存在し得る。開示の目的のために、これらの特徴が、図17に示され、全体として200で指定される電子コンポーネントに関連して説明される。
A. 1. 1. b. Component Overview The system 100 in the illustrated embodiment can include one or more system components as outlined herein. The system component may be a user or electronic system component, which may be a device 110, an SCM 120, a device component 140, or a cloud, or a combination thereof. As discussed herein, electronic system components can be configured to operate as any one or more of those devices. In this sense, in one embodiment, there may be some aspects or features that are common among the device 110, the SCM 120, the equipment component 140, and the cloud. For the purposes of disclosure, these features are shown in FIG. 17 and described in relation to the electronic components specified by 200 as a whole.
電子システムコンポーネント200(例えば、ユーザを除くすべてのシステムコンポーネント)は、他の電子ハードウェアの中で、1つ以上のアプリケーション232(ソフトウェアおよび/またはファームウェアを含む)を実行する1つ以上のプロセッサ210、1つ以上のメモリユニット212(例えば、RAMおよび/またはROM)、および1つ以上の通信ユニット214を含むことができる。電子システムコンポーネント200は、通信ユニット214を介してより下位レベルのデバイス/電子機器へのアクセスを制御するオペレーティングシステム230を有していても有していなくてもよい。電子システムコンポーネント200は、ハードウェアベースの暗号化ユニット222を有していても有していなくてもよく、存在しない場合、暗号化機能はソフトウェアで実行されてもよい。電子システムコンポーネント200は、セキュアメモリユニット220(例えば、セキュアエレメントまたはハードウェアセキュリティモジュール(HSM))を有していても有していなくても(または、アクセスしてもアクセスしなくても)よい。オプションのコンポーネントおよび通信経路は、図示の実施形態において仮想線で示されている。 The electronic system component 200 (eg, all system components except the user) is one or more processors 210 that execute one or more applications 232 (including software and / or firmware) among other electronic hardware. It can include one or more memory units 212 (eg, RAM and / or ROM) and one or more communication units 214. The electronic system component 200 may or may not have an operating system 230 that controls access to lower level devices / electronic devices via the communication unit 214. The electronic system component 200 may or may not have a hardware-based encryption unit 222, and if not present, the encryption function may be performed in software. The electronic system component 200 may or may not have a secure memory unit 220 (eg, a secure element or hardware security module (HSM)) (or may or may not be accessed). .. Optional components and communication paths are shown as virtual lines in the illustrated embodiments.
図示された実施形態のシステム100は、任意のコンポーネント内のセキュアメモリユニット220の存在に依存しない。セキュアメモリユニット220がオプションで存在しない場合、セキュアメモリユニット220に格納されてもよいデータ(例えば、非公開鍵および/または秘密鍵)は、休止時に(可能なときに)暗号化されてもよい。ソフトウェアベースおよびハードウェアベースの対策の両方を利用して、そのようなデータへのアクセスを実質的に防止し、並びに、全体的なシステムコンポーネントのセキュリティ破壊の招来を実質的に防止しまたは検出するか、またはその両方を行うことができる。このような対策機能の例には、物理的な障害物またはシールドの実装、JTAGおよび他のポートの無効化、攻撃ベクトルを排除するようにソフトウェアインターフェースの強化、信頼できる実行環境(ハードウェアまたはソフトウェア、またはその両方)の使用、オペレーティングシステムのルートアクセスまたはセキュリティ破壊の招来の検出が含まれる。 The system 100 of the illustrated embodiment does not depend on the presence of the secure memory unit 220 in any component. If the secure memory unit 220 is not optionally present, the data that may be stored in the secure memory unit 220 (eg, private and / or private keys) may be encrypted during hibernation (when possible). .. Utilize both software-based and hardware-based measures to substantially prevent access to such data, as well as substantially prevent or detect the introduction of security breaches for overall system components. Or both can be done. Examples of such countermeasures include the implementation of physical obstacles or shields, the disabling of JTAG and other ports, the enhancement of the software interface to eliminate attack vectors, and the reliable execution environment (hardware or software). Includes the use of, or both), root access of the operating system, or detection of incurred security compromises.
開示の目的のため、安全であることは、一般に、秘密であること(暗号化されていること)、認証されていること、および完全性が検証されていることと考えられている。しかし、本開示はそれに限定されず、「安全」という用語はこれらの態様のサブセットであってもよく、またはデータセキュリティに関連する追加の態様を含んでもよいことを理解されたい。 For the purposes of disclosure, security is generally considered to be confidential (encrypted), authenticated, and verified for integrity. However, it should be understood that the present disclosure is not limited thereto and the term "safety" may be a subset of these embodiments or may include additional embodiments related to data security.
通信インターフェース214は、有線または無線を含む、本明細書で説明する通信リンクのタイプのいずれかを含む、任意のタイプの通信リンクとすることができる。通信インターフェース214は、外部または内部の、またはその両方の通信を容易にすることができる。例えば、通信インターフェース214は、アンテナ312に結合されてもよく、またはアンテナ312を組み込んでもよい。 The communication interface 214 can be any type of communication link, including any of the types of communication links described herein, including wired or wireless. Communication interface 214 can facilitate communication externally, internally, or both. For example, the communication interface 214 may be coupled to the antenna 312 or may incorporate the antenna 312.
別の例として、通信インターフェース214は、ブルートゥースLE規格による無線通信や、Wi−Fiイーサネット通信リンクを介するクラウド130など、デバイス110の形態の別のシステム電子デバイス200との無線通信リンクを提供することができる。別の例では、通信インターフェース214は、複数のデバイス間の通信を容易にするCANベースの有線ネットワークなどの有線リンクを介して、機器コンポーネント140(例えば、車両コンポーネント)と通信するように構成することができる。一実施形態の通信インターフェース214は、ユーザ10に情報を通信し、および/またはユーザ10から情報を受信するためのディスプレイおよび/または入力インターフェースを含むことができる。 As another example, the communication interface 214 provides a wireless communication link with another system electronic device 200 in the form of a device 110, such as wireless communication according to the Bluetooth LE standard or cloud 130 via a Wi-Fi Ethernet communication link. Can be done. In another example, the communication interface 214 is configured to communicate with a device component 140 (eg, a vehicle component) over a wired link such as a CAN-based wired network that facilitates communication between multiple devices. Can be done. Communication interface 214 of one embodiment may include a display and / or input interface for communicating information with and / or receiving information from user 10.
図17に示す一実施形態では、電子システムコンポーネント200は、別の電子システムコンポーネント200またはユーザ以外の1つまたは複数の補助デバイス300と通信するように構成されてもよい。補助デバイス300は、電子システムコンポーネント200とは異なって構成されてもよく、例えば、補助デバイス300は、プロセッサ210を含まず、代わりに、電子システムコンポーネント200との情報の送信または受信、もしくはその両方のための少なくとも1つの直接接続および/または通信インターフェースを含んでもよい。例えば、補助デバイス300は、電子システムコンポーネント200からの入力を受け入れるソレノイドであってもよく、または補助デバイス300は、電子システムコンポーネント200にアナログおよび/またはデジタルフィードバックを提供するセンサ(例えば、近接センサ)であってもよい。 In one embodiment shown in FIG. 17, the electronic system component 200 may be configured to communicate with another electronic system component 200 or one or more auxiliary devices 300 other than the user. Auxiliary device 300 may be configured differently from electronic system component 200, for example, auxiliary device 300 does not include processor 210 and instead transmits and / or receives information with electronic system component 200. It may include at least one direct connection and / or communication interface for. For example, the auxiliary device 300 may be a solenoid that accepts input from the electronic system component 200, or the auxiliary device 300 may be a sensor that provides analog and / or digital feedback to the electronic system component 200 (eg, a proximity sensor). It may be.
A.1.c.マイクロロケーション
図示された実施形態のシステム100は、デバイス110に関してリアルタイムで位置情報を決定するように構成されてもよい。図16の図示の実施形態では、ユーザ10は、デバイス110(例えば、スマートフォン)を携帯することができる。システム100は、機器へのアクセスまたは機器コマンドの許可が与えられるべき位置にユーザが位置しているかどうかを判定するのに十分な精度でリアルタイムに、機器140(例えば、車両)に対するデバイス110の位置特定を容易にすることができる。
A. 1. 1. c. Microlocation The system 100 of the illustrated embodiment may be configured to determine location information in real time with respect to the device 110. In the illustrated embodiment of FIG. 16, the user 10 can carry the device 110 (eg, a smartphone). The system 100 positions the device 110 with respect to the device 140 (eg, vehicle) in real time with sufficient accuracy to determine if the user is located at a position where access to the device or permission for device commands should be granted. It can be easily identified.
例えば、機器140が車両である車両の分野では、システム100は、デバイス110が車両の外部にあるが、運転者側のドアまで5フィート、3フィート、または2フィート以下のようにすぐ近くであるかどうかの決定を容易にすることができる。この決定は、システム100が車両をアンロックすべきかどうかを識別するための基礎をなすことができる。一方、システム100が、デバイス110は車両の外部にあり、運転者側ドアのすぐ近くにない(例えば、2フィート、3フィート、または5フィートの範囲外にある)と判定した場合、システム100は、運転者側ドアをロックすることを決定することができる。別の例として、システム100が、デバイス110は運転者側席のすぐ近くにあるが、助手席または後席の近くではないと判断した場合、システム100は、車両の始動を可能にすることを決定することができる。逆に、デバイス110が運転者側席の近接範囲外であると判定された場合、システム100は、車両を不動にすることまたは不動を維持することを決定することができる。 For example, in the field of vehicles where device 140 is a vehicle, system 100 has device 110 outside the vehicle but as close as 5 feet, 3 feet, or 2 feet or less to the driver's door. It can facilitate the decision of whether or not. This decision can be the basis for the system 100 to identify whether the vehicle should be unlocked. On the other hand, if the system 100 determines that the device 110 is outside the vehicle and not in the immediate vicinity of the driver's door (eg, outside the range of 2 feet, 3 feet, or 5 feet), the system 100 will determine. , It can be decided to lock the driver side door. As another example, if the system 100 determines that the device 110 is in the immediate vicinity of the driver's side seat but not in the passenger or rear seats, the system 100 allows the vehicle to be started. Can be decided. Conversely, if the device 110 is determined to be outside the proximity range of the driver's side seat, the system 100 may decide to immobilize or remain immobile.
この状況における車両はまた、図18の図示された実施形態に関連して説明される、1つまたは複数のセンサ310のような他のタイプの機器140を含むことができる。1つまたは複数のセンサ310は、電子システムコンポーネント200に関連して説明した実施形態と同様に構成することができる。 The vehicle in this situation can also include other types of equipment 140, such as one or more sensors 310, described in connection with the illustrated embodiment of FIG. The one or more sensors 310 can be configured similar to the embodiments described in connection with the electronic system component 200.
機器140のマイクロロケーションは、全地球測位システム、デバイス110からの通信の1つ以上の信号特性、および1つまたは複数のセンサ(例えば、近接センサ、リミットスイッチ、または視覚センサ)、またはそれらの組み合わせから得られた情報を使用するなど、様々な方法で決定することができる。システム100を構成することができるマイクロロケーション技法の一例は、2017年4月14に出願され、「リアルタイムロケーションを確立するためのシステムおよび方法」と題する、Raymond Michael Stittらの米国特許出願第15/488136号に記載されており、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。 The microlocation of device 140 is a global positioning system, one or more signal characteristics of communication from device 110, and one or more sensors (eg, proximity sensors, limit switches, or visual sensors), or a combination thereof. It can be determined in various ways, such as by using the information obtained from. An example of a microlocation technique that can configure System 100 is filed April 14, 2017, entitled "Systems and Methods for Establishing Real-Time Locations," by Raymond Michael Stitt et al., US Patent Application No. 15 / 488136, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.
一実施形態において、図18の図示された実施形態では、SCM120および複数のセンサ310は、機器コンポーネント140上に、または機器コンポーネント140に対して固定された位置に配置することができる。機器コンポーネント140の例示のユースケースは、先の例で特定された車両、または機器コンポーネント140によってアクセスが制御される建物を含む。図示の実施形態におけるセンサ310は、本明細書に記載されるように1つまたは複数のアンテナ312を含むことができる。センサ310の配置または位置は、本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従うことができる。SCM120の信号処理は、本明細書に記載の1つまたは複数の実施形態に従うことができる。 In one embodiment, in the illustrated embodiment of FIG. 18, the SCM 120 and the plurality of sensors 310 can be placed on or in a fixed position relative to the equipment component 140. Illustrative use cases for equipment component 140 include vehicles identified in the previous example, or buildings whose access is controlled by equipment component 140. The sensor 310 in the illustrated embodiment can include one or more antennas 312 as described herein. The placement or position of the sensor 310 may follow one or more embodiments described herein. The signal processing of the SCM 120 can follow one or more embodiments described herein.
デバイス110は、通信リンクを介してSCM120と無線で(例えば、ブルートゥースLEを介して)通信することができる。複数のセンサ310は、デバイス110とSCM120との間の通信を傍受して、信号強度などの通信の1つ以上の信号特性を決定するように構成することができる。決定された信号特性は、デバイス110とSCM120との間の通信リンクとは別の通信リンクを介して、SCM120に通信されるか、または分析された後に通信されてもよい。追加的にまたは代替的に、デバイス110は、1つまたは複数のセンサ310との直接の通信リンクを確立してもよく、1つ以上の信号特性は、この直接の通信リンクに基づいて決定されてもよい。 The device 110 can communicate wirelessly (eg, via Bluetooth LE) with the SCM 120 via a communication link. The plurality of sensors 310 can be configured to intercept the communication between the device 110 and the SCM 120 to determine one or more signal characteristics of the communication, such as signal strength. The determined signal characteristics may be communicated to the SCM 120 via a communication link separate from the communication link between the device 110 and the SCM 120, or may be communicated after being analyzed. Additional or alternative, the device 110 may establish a direct communication link with one or more sensors 310, and one or more signal characteristics are determined based on this direct communication link. You may.
一例として、図示の実施形態に示すように、デバイス110からSCM120への通信の伝播波が示され、302、304、306で明示されている。デバイス110(発信元)からの距離が大きいほど、無線通信の強度は小さくなる。伝播波306に関する通信の強度は、伝播波302の強度よりも小さい。さらに、時間T0において通信が送信された場合、伝播波302での通信のための伝搬時間(TP1−T0)は、伝播波306での通信のための伝搬時間(TP3−T0)よりも短い。その結果、センサ310が伝播波302で通信を受信した場合、通信の到着のタイムスタンプは、通信が伝播波306で受信された場合よりも早くなる可能性がある。 As an example, as shown in the illustrated embodiment, the propagating wave of communication from the device 110 to the SCM 120 is shown and specified in 302, 304, 306. The greater the distance from the device 110 (source), the smaller the strength of wireless communication. The intensity of communication with respect to the propagating wave 306 is less than that of the propagating wave 302. Further, when the communication is transmitted at the time T0, the propagation time (TP1-T0) for the communication in the propagation wave 302 is shorter than the propagation time (TP3-T0) for the communication in the propagation wave 306. As a result, when the sensor 310 receives the communication on the propagation wave 302, the time stamp of the arrival of the communication may be earlier than when the communication is received on the propagation wave 306.
本明細書に記載されるように、信号強度および到着時間などの1つ以上の信号特性が、SCM120に対するデバイス110に関する位置情報を決定するために、分析されることができる。例えば、センサ310とSCM120との間の到着時間差が、デバイス110の相対位置を決定するために処理されてもよい。SCM120に対する1つまたは複数のセンサ310の位置は、デバイス110の相対位置がセンサ310およびSCM120に対する絶対位置に変換されることができるように、既知であってもよい。信号特性の追加的または代替的な例が、距離関数、三辺測量関数、三角測量関数、多辺測量関数、フィンガープリント関数、差分関数、飛行時間関数、到着時間関数、到着時間差関数、到着角度関数、出発角度関数、幾何学関数など、またはそれらの任意の組み合わせを含む、1つまたは複数のアルゴリズムに従って位置を決定することを容易にするために取得されてもよい。 As described herein, one or more signal characteristics such as signal strength and arrival time can be analyzed to determine location information about the device 110 with respect to the SCM 120. For example, the arrival time difference between the sensor 310 and the SCM 120 may be processed to determine the relative position of the device 110. The position of one or more sensors 310 with respect to the SCM 120 may be known so that the relative position of the device 110 can be converted to an absolute position with respect to the sensor 310 and the SCM 120. Additional or alternative examples of signal characteristics are distance function, three-sided survey function, triangular survey function, multi-sided survey function, fingerprint function, difference function, flight time function, arrival time function, arrival time difference function, arrival angle. It may be obtained to facilitate positioning according to one or more algorithms, including functions, starting angle functions, geometric functions, etc., or any combination thereof.
図示の目的のために、伝播波302、304、306は一様な円形として描かれているが、伝播波は、干渉または指向性アンテナの使用などの他の要因に依存して形状が変化するかもしれないことに留意されたい。 For the purposes shown, the propagating waves 302, 304, 306 are depicted as uniform circles, but the propagating waves change shape depending on other factors such as interference or the use of directional antennas. Please note that it may be.
一実施形態では、デバイス110とSCM120との間の通信に関する情報は、複数のセンサ310に提供されてもよい。例えば、ブルートゥースLEチャネルに関する接続パラメータが、複数のセンサ310が通信を監視することができるように、センサ310に提供されてもよい。例えば、通信チャネルは、パケットごとにまたはパケット内で送信されるビットの中で、送信の周波数など、通信中に1つまたは複数のパラメータを変更するかもしれない。これらの1つ以上の可変パラメータは、パケットまたは通信の受信を可能にするためにセンサ310に通信されてもよい。 In one embodiment, information about communication between the device 110 and the SCM 120 may be provided to the plurality of sensors 310. For example, connection parameters for the Bluetooth LE channel may be provided to the sensor 310 so that the plurality of sensors 310 can monitor the communication. For example, the communication channel may change one or more parameters during communication, such as the frequency of transmission, on a packet-by-packet basis or in bits transmitted within a packet. These one or more variable parameters may be communicated to the sensor 310 to allow reception of packets or communications.
A.2.システムコンポーネント
一実施形態による、バックチャネルシステムとしても説明されるシステム100は、1つまたは複数のバックチャネルコントローラ(BCC、120)、1つまたは複数のセンサハブ121、1つまたは複数のセンサ310、および1つまたは複数のデバイス110を含むことができる。図1−図15の図示された実施形態におけるBCC120は、120で指定され、本明細書においてSCMまたはマスタデバイスとしても記載される。1つ以上のセンサハブ121は、(本明細書に記載されている)初期接続設備なしで構成されていることを除いて、BCC120に類似してもよく、図1−図15の図示された実施形態において121で指定される。図1−図15の図示された実施形態における1つ以上のセンサ310は、図16−図18に関連して説明したセンサ310に相当してもよく、同様に、310で指定される。そして、図1−図15の図示された実施形態における1つ以上のデバイスは、図16−図18に関連して説明したデバイス110に相当してもよく、110で指定される。
A. 2. System Components The system 100, also described as a back channel system, according to one embodiment, is one or more back channel controllers (BCC, 120), one or more sensor hubs 121, and one or more sensors 310, and It can include one or more devices 110. The BCC 120 in the illustrated embodiment of FIGS. 1-15 is designated by 120 and is also described herein as an SCM or master device. The one or more sensor hubs 121 may be similar to the BCC 120, except that it is configured without the initial connection facility (as described herein), the illustrated implementation of FIGS. 1-15. Specified by 121 in the form. One or more sensors 310 in the illustrated embodiment of FIGS. 1-15 may correspond to the sensors 310 described in connection with FIGS. 16-18 and are similarly designated by 310. Then, one or more devices in the illustrated embodiment of FIGS. 1-15 may correspond to the device 110 described in relation to FIGS. 16-18 and are designated by 110.
A.2.a.デバイス
一実施形態において、デバイス110は、マイクロロケーションされ得るシステム100内のアイテムである。いくつかの事例では、デバイス110はモバイル式(持ち運び可能)であってもよいが、他の事例では固定されていてもよい。システム100の残りの部分は移動してもしなくてもよい。センサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120、あるいはそれらの組み合わせも、デバイス110であり得る(例えば、センサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120、あるいはそれらの組み合わせが、製造工程中の自動較正手順の間に、マイクロロケーションされる場合)。場合によっては、デバイス110は人の位置に対応してもよい。他の場合には、それは車両、動物、または他のアイテムであってもよい。いくつかのシステムでは、デバイス110は、携帯電話、タブレット、またはBLEハードウェアを備えた他の電子コンポーネントとすることができる。他のシステムでは、デバイス110は、UWBハードウェアを有する電子コンポーネントであってもよい。デバイス110の位置は、前記デバイス110から受信したメッセージの属性を測定することによって計算することができる。
A. 2. a. Device In one embodiment, device 110 is an item within system 100 that can be microlocated. In some cases the device 110 may be mobile (portable), but in other cases it may be fixed. The rest of the system 100 may or may not be moved. The sensor 310, the sensor hub 121, or the back channel controller 120, or a combination thereof, can also be a device 110 (eg, the sensor 310, the sensor hub 121, or the back channel controller 120, or a combination thereof, is automatically calibrated during the manufacturing process. If microlocated during the procedure). In some cases, the device 110 may correspond to a person's position. In other cases, it may be a vehicle, animal, or other item. In some systems, the device 110 can be a mobile phone, tablet, or other electronic component with BLE hardware. In other systems, device 110 may be an electronic component with UWB hardware. The position of the device 110 can be calculated by measuring the attributes of the message received from the device 110.
A.2.b.センサ
一実施形態において、センサ310は、1つ以上のデバイス110の位置と相関し得る測定を実行することができる。センサ310は、マイクロロケーションをサポートするように戦略的に配置されてもよい。センサ310は、限定されるわけではないが、受信信号強度インジケータ(RSSI)、到着角度(AoA)、または飛行時間、あるいはそれらの組み合わせを含む、任意の数の属性を、受信メッセージを介して測定または導出することができる。センサ310はまた、デバイス110、それ自体、他のセンサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ、あるいはそれらの組み合わせから得られた情報を転送することができる。
A. 2. b. Sensor
In one embodiment, the sensor 310 can perform measurements that can correlate with the position of one or more devices 110. The sensor 310 may be strategically positioned to support microlocation. Sensor 310 measures any number of attributes, including, but not limited to, received signal strength indicator (RSSI), arrival angle (AoA), or flight time, or a combination thereof, via a received message. Or it can be derived. The sensor 310 can also transfer information obtained from the device 110 itself, another sensor 310, a sensor hub 121, or a back channel controller, or a combination thereof.
設備は、特定の機能を実行するソフトウェアおよび/またはハードウェアの集合であり得る。設備は、特定の機能を一般的にまたは具体的に示すためのものとして説明され得る(例えば、BLE通信、BLEソフトウェアスタック、BLE中央モードコントローラ、BLE無線機など)。センサ310は、(以下に説明されるように)他に考えられる設備の中でも、少なくとも1つの測定実行設備(MTF、404)と、少なくとも1つのバックチャネルスレーブ設備(BCSF、402)とを含むことができる。例えば、図1の図示された実施形態を参照されたい。 A facility can be a collection of software and / or hardware that performs a particular function. The equipment can be described as a general or specific indication of a particular function (eg, BLE communication, BLE software stack, BLE central mode controller, BLE radio, etc.). The sensor 310 includes at least one measurement execution facility (MTF, 404) and at least one back channel slave facility (BCSF, 402), among other possible facilities (as described below). Can be done. See, for example, the illustrated embodiment of FIG.
一実施形態において、各センサ310は複数のアンテナを有することができ、各パケットが送信または受信される前に所望のアンテナが選択される。この実施形態は、2016年12月14に出願され、「マイクロロケーションゾーンを確立するためのシステムおよび方法」と題する、Smithらの米国仮出願第62/434392号、および2017年12月14に出願され、「マイクロロケーションゾーンを確立するためのシステムおよび方法」と題する、Smithらの米国非仮出願第15/842479号に記載された1つまたは複数の実施形態と併せて実施することができ、それらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。 In one embodiment, each sensor 310 can have multiple antennas and the desired antenna is selected before each packet is transmitted or received. This embodiment was filed on December 14, 2016, entitled "Systems and Methods for Establishing Microlocation Zones," US Provisional Application No. 62/434392 by Smith et al., And December 14, 2017. And can be implemented in conjunction with one or more embodiments described in US Non-Provisional Application No. 15/842479 of Smith et al., entitled "Systems and Methods for Establishing Microlocation Zones". Those disclosures are incorporated herein by reference in their entirety.
BCSF402は、適切な通信媒体上でバックチャネルプロトコル(BCP、本明細書で説明される)を提供する。 BCSF 402 provides a back channel protocol (BCP, described herein) on a suitable communication medium.
A.2.c.バックチャネルコントローラ
バックチャネルコントローラ(BCC、120)は、少なくとも1つの初期接続設備(ICF、412)、少なくとも1つのマイクロロケーション接続設備(MCF、410)、または少なくとも1つのバックチャネルコントローラ設備(BCCF、400)、あるいはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。例えば、図2の図示された実施形態を参照されたい。
A. 2. c. Back channel controller
The back channel controller (BCC, 120) may be at least one initial connection facility (ICF, 412), at least one microlocation connection facility (MCF, 410), or at least one back channel controller facility (BCCF, 400), or Any combination thereof can be included. See, for example, the illustrated embodiment of FIG.
初期接続設備(ICF412)は、デバイス110とBCC120(すなわち、ICF412)との間の「初期接続」を確立するために使用され得る。BLEを使用するこのようなマイクロロケーションシステムでは、デバイス110が「中央」の役割で動作している(したがって、ICF412が「周辺」の役割で動作しているとき)とき、あるいは代替として、デバイス110が「周辺」の役割で動作している(したがって、ICF412が「中央」の役割で動作している)ときに、ICF412は、「初期接続」を確立することができる。測定は、ICF412に接続されたデバイス110から行われてもよい。本開示の実施形態は、2016年4月15日に出願され、「リアルタイムロケーションを確立するためのシステムおよび方法」と題する、Raymond Michael Stittの米国仮出願第62/323262号に記載されている1つ以上の実施形態と併せて実行されてもよく、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。 The initial connection facility (ICF412) can be used to establish an "initial connection" between the device 110 and the BCC 120 (ie, ICF412). In such microlocation systems using BLE, when device 110 is operating in a "central" role (and therefore when ICF412 is operating in a "peripheral" role), or as an alternative, device 110 The ICF412 can establish an "initial connection" when is operating in the "peripheral" role (and thus the ICF412 is operating in the "central" role). The measurement may be performed from the device 110 connected to the ICF412. An embodiment of the disclosure, filed April 15, 2016, is described in Raymond Michael Stitt's US Provisional Application No. 62/323262, entitled "Systems and Methods for Establishing Real-Time Locations." It may be implemented in conjunction with one or more embodiments, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.
一実施形態において、MCF410のみが存在してもよい。そのような実施形態は、2015年2月12に出願され、「車両と通信するためのシステムおよび方法」と題する、J. Michael Ellisらの米国非仮出願第14/620959号に記載されているシステムの1つまたは複数の実施形態と併せて実行されてもよく、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。 In one embodiment, only MCF410 may be present. Such an embodiment is filed February 12, 2015 and is described in US Non-Provisional Application No. 14/620959 by J. Michael Ellis et al., entitled "Systems and Methods for Communicating with Vehicles." It may be implemented in conjunction with one or more embodiments of the system, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.
マイクロロケーション接続設備(MCF410)は、デバイス110とBCC120(すなわち、MCF410)との間の「マイクロロケーション接続」(または、ICF412がない場合には接続)を確立し維持するために使用され得る。BLEを使用するこのようなマイクロロケーションシステムでは、デバイス110が「周辺」の役割で動作している(したがって、MCF410が「中央」の役割で動作している)とき、あるいは代替として、デバイス110が「中央」の役割で動作している(したがって、MCF410が「周辺」の役割で動作している)とき、MCF410は「マイクロロケーション接続」を確立することができる。測定は、MCF410に接続されたデバイス110から行われてもよい。本開示による一実施形態は、2016年4月15日に出願され、「リアルタイムロケーションを確立するためのシステムおよび方法」と題する、Raymond Michael Stittの米国仮出願第62/323262号に記載されている1つ以上の実施形態と併せて実行されてもよく、その開示は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。 The microlocation connection facility (MCF410) can be used to establish and maintain a "microlocation connection" (or connection in the absence of ICF412) between device 110 and BCC120 (ie, MCF410). In such microlocation systems using BLE, the device 110 is operating in the "peripheral" role (and thus the MCF410 is operating in the "central" role), or as an alternative. When operating in the "central" role (and thus the MCF 410 is operating in the "peripheral" role), the MCF 410 can establish a "microlocation connection". The measurement may be performed from the device 110 connected to the MCF 410. One embodiment according to the present disclosure is filed April 15, 2016 and is described in Raymond Michael Stitt's US Provisional Application No. 62/323262, entitled "Systems and Methods for Establishing Real-Time Locations." It may be performed in conjunction with one or more embodiments, the disclosure of which is incorporated herein by reference in its entirety.
一実施形態において、ICF412およびMCF410は、安全な接続を確立することができる。 In one embodiment, the ICF412 and MCF410 can establish a secure connection.
特定の用途のために、他の設備がバックチャネルコントローラ120に存在してもよい。例えば、測定データに基づいてデバイス110の位置を決定するために、位置決定設備(LDF)がバックチャネルコントローラ120内に存在してもよい。別の例として、バックチャネルコントローラ120は、センサネットワーク環境測定設備(SNEMF)を提供してもよい。さらに別の例では、バックチャネルコントローラ120は、外部機器へのインターフェースを組み込んでもよい。 Other equipment may be present in the back channel controller 120 for a particular application. For example, a positioning facility (LDF) may be present in the back channel controller 120 to determine the position of the device 110 based on the measurement data. As another example, the back channel controller 120 may provide a sensor network environment measurement facility (SNEMF). In yet another example, the back channel controller 120 may incorporate an interface to an external device.
BCCF400は、BCSF402の上位セットであってもよく、および/またはBCSF402を含んでもよい。BCCF400は、適切な通信媒体上にて、BCSF402(後述)の間でBCPを調整してもよい。
A.2.d.センサハブ
BCCF400 may be a superset of BCSF402 and / or may include BCSF402. The BCCF 400 may adjust the BCP between the BCSF 402s (discussed below) on a suitable communication medium.
A. 2. d. Sensor hub
センサハブ121は、少なくとも1つのマイクロロケーション接続設備(MCF410)、および/または少なくとも1つのバックチャネルコントローラ120(初期接続設備[ICF412]なし)を含むことができる。例えば、図3の図示された実施形態を参照されたい。センサ310が分散されており、センサの間での長い距離を克服するためにセンサ310の通信の中継器またはアグリゲータが使用され得る状況において、1つ以上のセンサハブ121が使用されてもよい。 The sensor hub 121 can include at least one microlocation connection facility (MCF410) and / or at least one back channel controller 120 (without initial connection facility [ICF412]). See, for example, the illustrated embodiment of FIG. One or more sensor hubs 121 may be used in situations where the sensors 310 are dispersed and a repeater or aggregator of communication of the sensor 310 can be used to overcome long distances between the sensors.
A.3.バックチャネルプロトコル(BCP)
バックチャネルプロトコル(BCP)は、BCSF402およびBCCF400が互いに通信することができるシステム100および方法を定義する。
A. 3. 3. Backchannel Protocol (BCP)
Backchannel Protocol (BCP) defines a system 100 and a method by which BCSF 402 and BCCF 400 can communicate with each other.
BLEベースのマイクロロケーションシステム100において、例えば、図4の図示された実施形態に示されるように、BCPは、デバイス110(例えば、MTF404、ICF412、MCF410、他の設備など)と通信するために使用される標準的なBLEプロトコルの接続間隔ギャップ内に割り込ませることができる。非BLEベースのおよび/または混成技術のシステムでは、BCPは、他の通信プロトコルの中で割り込み、切り替え/多重化、もしくは同時使用されてもよく、またはそれらの任意の組み合わせでもよい。 In the BLE-based microlocation system 100, for example, as shown in the illustrated embodiment of FIG. 4, the BCP is used to communicate with the device 110 (eg, MTF404, ICF412, MCF410, other equipment, etc.). It can be interrupted within the connection interval gap of the standard BLE protocol. In non-BLE-based and / or hybrid technology systems, the BCP may be interrupted, switched / multiplexed, or used concurrently in other communication protocols, or in any combination thereof.
BCPフレーム(バックチャネル[プロトコル]フレーム)は、次のセクションで説明するように、(別のプロトコル内に含まれるように、またはそれ自体に)BCPのタイミングを制限することができ、1つまたは複数のアナウンスメント、コマンド、もしくはレスポンス、またはそれらの任意の組み合わせのセットを含むことができる。 A BCP frame (backchannel [protocol] frame) can limit the timing of a BCP (to be contained within another protocol or to itself), as described in the next section, or one or more. It can contain a set of multiple announcements, commands, or responses, or any combination thereof.
BLEベースの実施形態では、BCPフレームは、(他の箇所で説明されているように)BLEプロトコル内にBCPのタイミングを制限する。このBLEベースの実施形態では、接続間隔ごとに最大1つのBCPフレームがある。BLEベースの実施形態の代替形態では、接続間隔ごとに1つまたは複数のBCPフレームがあってもよい。 In a BLE-based embodiment, the BCP frame limits the timing of the BCP within the BLE protocol (as described elsewhere). In this BLE-based embodiment, there is a maximum of one BCP frame per connection interval. In an alternative embodiment of the BLE-based embodiment, there may be one or more BCP frames per connection interval.
BLEベースの実施形態では、BCPがデバイス110と実質的に競合しないように、または、システム100内で、それらの追加および/または削除を行うことができるように、BCPフレームが、デバイス110のための接続イベント後の接続間隔内に動的に配置されてもよい。代替のBLEベースの実施形態では、デバイス110、またはシステム100内でのそれらの追加および/または除去が、BCPタイミングに実質的に影響を及ぼさないように、BCPフレームが接続間隔の終わりに配置されてもよい。代替のBLEベースの実施形態では、デバイス110の接続イベントの前、間、または後の様々なギャップ内でBCP通信が行われるようにして、BCPフレームが、全体のBLE接続間隔に及んでもよい。 In the BLE-based embodiment, the BCP frame is for the device 110 so that the BCP does not substantially conflict with the device 110 or allows them to be added and / or removed within the system 100. It may be dynamically placed within the connection interval after the connection event of. In an alternative BLE-based embodiment, BCP frames are placed at the end of the connection interval so that their addition and / or removal within device 110, or system 100, does not substantially affect BCP timing. You may. In an alternative BLE-based embodiment, the BCP frame may span the entire BLE connection interval so that BCP communication takes place within various gaps before, during, or after the connection event of device 110. ..
A.3.a.センサネットワークへの接続と再接続
BCSF402は、(セクションA.5.bに記載されているように)BCCF400によって確立されたセンサネットワークに参加することができる。
A. 3. 3. a. Connecting and Reconnecting to the Sensor Network The BCSF402 can participate in the sensor network established by the BCCF400 (as described in Section A.5.5b).
BCCF400の電源投入、リセット、BCSF402通信の喪失(後述)、または他の何らかのイベント、あるいはそれらの組み合わせによって、そのような動作(例えば、自己テスト失敗、コマンドなど)を引き起こす可能性があり、BCCF400は、BCP構成パラメータ(例えば、初期チャネル、周波数など)を確立し、アナウンスメントパケット(後述)を送信してもよい。 A power-on, reset, loss of BCSF402 communication (discussed below), or any other event, or a combination thereof, of the BCCF400 can cause such behavior (eg, self-test failure, command, etc.), and the BCCF400 , BCP configuration parameters (eg, initial channel, frequency, etc.) may be established and an announcement packet (discussed below) may be transmitted.
BCSF402の電源投入、リセット、BCCF400通信の喪失(後述)、または他の何らかのイベント、あるいはそれらの組み合わせによって、そのような動作(例えば、自己テスト失敗、コマンドなど)を引き起こす可能性があり、BCSF402は、構成パラメータを取得するためにアナウンスパケットを待ち受けしてもよい(すなわち、後述するように、未知のBCP構成状態に入る)。 Powering on, resetting, loss of BCCF400 communication (discussed below), or any other event, or a combination thereof, of the BCSF402 can cause such behavior (eg, self-test failure, commands, etc.), and the BCSF402 , May listen for announcement packets to acquire configuration parameters (ie, enter an unknown BCP configuration state, as described below).
代替の実施形態では、構成パラメータが固定され、システムコンポーネントの全部またはサブセットによって既知とされ、したがって、アナウンスメントパケットが存在しなくてもよい。 In an alternative embodiment, the configuration parameters are fixed and known by all or a subset of the system components, and therefore the announcement packet may not be present.
A.3.a.l アナウンスメントパケット
アナウンスメントパケットは、BCP内で使用される構成パラメータ(プロトコルバージョン情報および/または他の属性を含む)、ならびに非構成パラメータを含んでもよい。アナウンスメントパケットはまた、パラメータを含まなくてもよく、ハートビートまたは同期メカニズムとして使用されてもよい。BLEベースの実施形態では、アナウンスメントパケットは、BCSF402が通信すべき現在のBLEチャネルを含み得る。BLEベースの実施形態では、アナウンスメントパケットは、次のアナウンスメントパケットが送信されることになるBLEチャネルを含んでもよい。
A. 3. 3. a. l Announcement packet The announcement packet may include configuration parameters (including protocol version information and / or other attributes) used within the BCP, as well as non-configuration parameters. Announcement packets may also be parameter-free and may be used as a heartbeat or synchronization mechanism. In a BLE-based embodiment, the announcement packet may include the current BLE channel with which the BCSF 402 should communicate. In a BLE-based embodiment, the announcement packet may include a BLE channel through which the next announcement packet will be transmitted.
A.3.a.1.a アナウンスパケット−BCCF
アナウンスメントパケットは、各BCPフレームの開始時にネットワークに(すなわち、BCCF400からBCSF402に)ブロードキャストすることができる。BCCF400はBCSF402を含んでもよく、したがって他のBCCF400はアナウンスメントパケットの受信者であり得ることに留意されたい。通信媒体に適用可能である場合、BCCF400は、現在および/または次のブロードキャスト周波数/チャネルを決定することを可能にし得るアナウンスメントパケットをBCSF402に事前に提供していないかもしれない(例えば、ちょうど電源が投入された、リセットされた、もはやBCSF402とは通信していないと判断されたため、または以前に通信した周波数/チャネルでのブロードキャストを停止させた可能性がある他の何らかの事象[例えば、自己テスト失敗、コマンド、など]のため、またはそれらの理由の組合せのため)。この状態(構成同期状態)にあるとき、BCCF400は、(適用可能な場合、以前に確立された構成パラメータと一致しない可能性がある)新しい構成パラメータを確立することができ、さらに、タイムアウトの有無によらず、既知のBCSF402の全部またはサブセットが通信(すなわち、レスポンスパケットを送信)するのを待機することができる。通信媒体に適用可能であれば、BCCF400は、アナウンスメントパケットを特定の周波数/チャネル、周波数/チャネルのセット、または周波数/チャネルの全部もしくはサブセットでブロードキャストしてもよい。ブロードキャストする周波数/チャネルは、固定されていてもよいし、または、所定のシーケンス、ランダム化されたシーケンス、ネットワークの輻輳、または他の方法、あるいは適切な方法の組み合わせを使用して選択されてもよい。アナウンスメントパケットは、同じBCPフレーム内で、または複数のBCPフレーム間で(例えば、ネットワーク衝突を軽減するため、異なる周波数/チャネルで現在聴取しているBCSF402が周波数/チャネルを変更できるようにするため、など)、またはそれらの組み合わせで、同じ周波数/チャネルで複数回送信されてもよい。
A. 3. 3. a. 1. 1. a Announcement packet-BCCF
The announcement packet can be broadcast to the network (ie, from BCCF400 to BCSF402) at the beginning of each BCP frame. Note that the BCCF 400 may include the BCSF 402, so other BCCF 400s may be the recipients of the announcement packet. If applicable to the communication medium, the BCCF400 may not have previously provided the BCSF402 with an announcement packet that may allow it to determine the current and / or next broadcast frequency / channel (eg, just a power supply). Any other event that may have been input, reset, determined to no longer be communicating with BCSF402, or stopped broadcasting on a previously communicated frequency / channel [eg, self-test Failure, command, etc.], or a combination of those reasons). When in this state (configuration sync state), the BCCF400 can establish new configuration parameters (which, if applicable, may not match previously established configuration parameters), and with or without timeouts. Regardless, it is possible to wait for all or a subset of known BCSF 402s to communicate (ie, send response packets). If applicable to the communication medium, the BCCF400 may broadcast the announcement packet on a particular frequency / channel, frequency / channel set, or all or a subset of frequencies / channels. The frequencies / channels to be broadcast may be fixed or may be selected using a given sequence, a randomized sequence, network congestion, or some other method, or a combination of appropriate methods. Good. Announcement packets are included within the same BCP frame or between multiple BCP frames (eg, to reduce network collisions and to allow the BCSF 402 currently listening on different frequencies / channels to change frequencies / channels. , Etc.), or a combination thereof, may be transmitted multiple times on the same frequency / channel.
BLEベースの実施形態では、アナウンスメントパケットは3つのアドバタイジングチャネルのうちの1つでブロードキャストされてもよく、アナウンスメントパケットが送信されるアドバタイジングチャネルは、BCPフレームからBCPフレームまでラウンドロビン方式で選択されてもよい(例えば、フレーム0が1番目のアドバタイズチャネル[37]でブロードキャストし、フレーム1が2番目[38]でブロードキャストし、フレーム2が3番目[39]でブロードキャストし、フレーム3が1番目[37]で、など)。この実施形態では、BCSF402は、複数のBCPフレームについて同じBLEチャネル上でアナウンスメントパケットを待機し、したがって、構成同期状態にあるとき、BCCF400から特定の動作は必要ではないと考えられ得る。一実施形態では、構成同期状態にあるときに、BCCF400からの特定の動作が必要とされるか、またはオプションで利用されてもよいことを理解されたい。代替のBLEベースの実施形態では、ブロードキャストチャネルはまた、ネットワーク輻輳(例えば、計算されたバックグラウンド電力、検出された衝突数、など)に基づいて選択されてもよく、そのようなラウンドロビン選択アルゴリズムは、混雑度の高いチャネルの使用頻度が少なくなる(または、全く使用されなくなる)ように、変更されてもよい。 In a BLE-based embodiment, the announcement packet may be broadcast on one of the three advertising channels, and the advertising channel on which the announcement packet is transmitted is selected in a round robin fashion from BCP frame to BCP frame. (For example, frame 0 broadcasts on the first advertisement channel [37], frame 1 broadcasts on the second [38], frame 2 broadcasts on the third [39], and frame 3 broadcasts first. In [37], etc.). In this embodiment, the BCSF 402 listens for announcement packets on the same BLE channel for multiple BCP frames, and therefore it can be considered from the BCCF 400 that no particular action is required when in a configuration sync state. It should be understood that in one embodiment, certain actions from the BCCF 400 may be required or optionally utilized when in the configuration sync state. In an alternative BLE-based embodiment, the broadcast channel may also be selected based on network congestion (eg, calculated background power, number of collisions detected, etc.), such a round robin selection algorithm. May be modified so that the heavily congested channels are used less frequently (or are not used at all).
代替のBLEベースの実施形態では、BCCF400が構成同期状態にあるとき、BCCF400は、適切な期間(例えば、チャネルの総数の倍数、特定の期間、既知のセンサの全部またはサブセットからレスポンスが受信されるまで、など)の間、各BCPフレームについて同じチャネルでブロードキャストしつつ、40個のBLE(データおよび/またはアドバタイジング)チャネルのうちの1つで、アナウンスメントパケットを選択してブロードキャストしてもよく、各BCSF402は、アナウンスメントパケットが取得されるまで、可能なチャネルのセットを循環する。 In an alternative BLE-based embodiment, when the BCCF400 is in a configuration-synchronized state, the BCCF400 receives a response from an appropriate time period (eg, a multiple of the total number of channels, a particular time period, all or a subset of known sensors). , Etc.), while broadcasting on the same channel for each BCP frame, the announcement packet may be selected and broadcast on one of 40 BLE (Data and / or Advertising) channels. Each BCSF 402 circulates through a set of possible channels until an announcement packet is obtained.
代替のBLEベースの実施形態では、BCCF400が構成同期状態にあるとき、BCCF400は、適切な期間(例えば、セットのサイズの倍数、特定の期間、既知のセンサの全部またはサブセットからレスポンスが受信されるまで、など)の間、各BCPフレームのための各ブロードキャスト用の新しいチャネルを選択しつつ、40個のBLE(データおよび/またはアドバタイジング)チャネルの1つ以上のセット上で、アナウンスメントパケットを選択してブロードキャストしてもよく、各BCSF402は、アナウンスメントパケットが取得されるまで、可能なチャネルのセットのうちの1つのチャネル上で待機する。 In an alternative BLE-based embodiment, when the BCCF400 is in a configuration-synchronized state, the BCCF400 receives a response from an appropriate time period (eg, a multiple of the size of the set, a particular time period, all or a subset of known sensors). Select announcement packets on one or more sets of 40 BLE (Data and / or Advertising) channels, while selecting a new channel for each broadcast for each BCP frame. Each BCSF 402 waits on one of a set of possible channels until an announcement packet is picked up.
代替のBLEベースの実施形態では、BCCF400が構成同期状態にあるとき、BCCF400は、適切な期間(例えば、セットのサイズの倍数、特定の期間、既知のセンサの全部またはサブセットからレスポンスが受信されるまで、など)の間、各BCPフレームのための各ブロードキャスト用の新しいチャネルを選択しつつ、40個のBLE(データおよび/またはアドバタイジング)チャネルの1つ以上のセット上で、アナウンスメントパケットを選択してブロードキャストしてもよく、各BCSF402は、アナウンスメントパケットが取得されるまで、可能なチャネルのセットを循環する。 In an alternative BLE-based embodiment, when the BCCF400 is in a configuration-synchronized state, the BCCF400 receives a response from an appropriate time period (eg, a multiple of the size of the set, a particular time period, all or a subset of known sensors). Select announcement packets on one or more sets of 40 BLE (Data and / or Advertising) channels, while selecting a new channel for each broadcast for each BCP frame. Each BCSF 402 circulates through a set of possible channels until an announcement packet is obtained.
A.3.a.1.b アナウンスメントパケット−紛失と省略
通信媒体は信頼できない可能性があり、したがって、アナウンスメントパケットは特定のBCSF402に到達しない可能性がある。アナウンスメントパケットは、BCCF400によって定期的に送信されてもよく(例えば、すべてのBCPフレームの開始時に、N秒またはN個のBCPフレームごとに1回、など)、したがって、各BCSF402は、予定されたアナウンスメントパケットを見逃したかどうかを判定することが可能であり得る(例えば、カウンタを通して、最後の受領からの経過時間、など)。BCSF402が、多すぎるアナウンスメントパケット(例えば、3)を見逃したと判定した場合、未知のBCP構成状態(後述)に遷移してもよい。
A. 3. 3. a. 1. 1. b Announcement Packets-Lost and Omitted Communication media may be unreliable and therefore announcement packets may not reach a particular BCSF 402. Announcement packets may be sent periodically by the BCCF400 (eg, once every N seconds or N BCP frames at the start of every BCP frame, etc.), so each BCSF402 is scheduled. It may be possible to determine if an announcement packet was missed (eg, through a counter, the elapsed time since the last receipt, etc.). If the BCSF 402 determines that it has missed too many announcement packets (eg, 3), it may transition to an unknown BCP configuration state (discussed below).
いくつかのシステムでは、または同じシステム100内の異なる時点で、アナウンスメントパケットは、(例えば、費されるネットワーク帯域幅を減らすために)BCPフレームの開始時にBCCF400によって送信されなくてもよい。例えば、既知のBCSF402の全部またはサブセットが予定通りに通信している、および/または1つが最近送信された場合(すなわち、アナウンスメントパケットが時々、またはBCPフレームの数毎に送信されなければならない実施形態において)、BCCF400はアナウンスパケットを省略してもよい。アナウンスメントパケットがBCPフレームに存在しない場合、BCSF402は、所定のおよび/または動的に選択された周波数/チャネルで通信してもよい(通信媒体に適用可能な場合)。 In some systems, or at different times within the same system 100, announcement packets may not be transmitted by the BCCF 400 at the start of a BCP frame (eg, to reduce the network bandwidth consumed). For example, if all or a subset of known BCSF 402s are communicating on time and / or one is recently transmitted (ie, an announcement packet must be transmitted from time to time or every number of BCP frames). In the form), the BCCF 400 may omit the announcement packet. If the announcement packet is not present in the BCP frame, the BCSF 402 may communicate on a predetermined and / or dynamically selected frequency / channel (if applicable to the communication medium).
BLEベースの実施形態では、以前のアナウンスメントパケットの受信時に、およびBCPフレーム内にアナウンスメントパケットがないときに、BCSF402は、(他で説明されるように)BLE周波数ホッピングスケジュールによって、および/または(および/または、加えて)別のスケジュールおよび/またはアルゴリズムによって指示されるBLEチャネル上で通信してもよい。 In a BLE-based embodiment, when a previous announcement packet is received, and when there is no announcement packet in the BCP frame, the BCSF 402 is (as described elsewhere) by the BLE frequency hopping schedule and / or. (And / or in addition) may communicate on the BLE channel indicated by another schedule and / or algorithm.
A.3.a.l.c アナウンスメントパケット−BCSF
通信媒体に適用可能な場合、特定のBCSF402は、対応するBCCFによって選択されたブロードキャスト周波数/チャネルを待機していないかもしれない(例えば、ちょうど電源が投入された、リセットされた、もはやBCCF400とは通信していないと判断されたため、または正しい周波数/チャネルでの待機を停止させた可能性がある他の何らかの事象[例えば、自己テスト失敗、コマンド、など]のため、またはそれらの理由の組合せのため)。この状態(未知BCP構成状態)にあるとき、BCSF402は、特定の周波数/チャネル、周波数/チャネルのセット、または周波数/チャネルの全部またはサブセットで待機してもよい。待機する周波数/チャネルは、固定されていてもよいし、または、所定のシーケンス、ランダム化されたシーケンス、ネットワークの輻輳、または他の任意の方法、あるいは適切な方法の組み合わせを使用して選択されてもよい。
A. 3. 3. a. l. c Announcement packet-BCSF
Where applicable to the communication medium, the particular BCSF 402 may not be waiting for the broadcast frequency / channel selected by the corresponding BCCF (eg, just powered on, reset, no longer BCCF 400). Due to some other event that may have stopped waiting at the correct frequency / channel [eg, self-test failure, command, etc.], or a combination of those reasons. For). When in this state (unknown BCP configuration state), the BCSF 402 may wait on a particular frequency / channel, frequency / channel set, or all or a subset of frequencies / channels. The frequency / channel to listen to may be fixed or selected using a given sequence, a randomized sequence, network congestion, or any other method, or a combination of suitable methods. You may.
BCSF402は、同じ周波数/チャネル上で(例えば、受信されるまで無期限に、またはいくつかのBCPフレームおよび/または時間などの、事前に定義されたおよび/またはアルゴリズム的に定義された期間)、異なるチャネル上で(例えば、ラウンドロビン方式で、または他のシーケンスで変更、ランダム、など)、および/または両方の組み合わせで、および/または他の方法で(例えば、ネットワーク衝突を軽減するための、BCCF400がブロードキャストしている周波数/チャネルを探索するための、など)、アナウンスメントパケットを待機してもよい。 The BCSF 402 is on the same frequency / channel (eg, indefinitely until received, or a predefined and / or algorithmically defined period, such as some BCP frames and / or times). On different channels (eg, modified in round robin fashion or in other sequences, random, etc.), and / or in combination of both, and / or in other ways (eg, to mitigate network conflicts). The announcement packet may be awaited (for searching for the frequency / channel that the BCCF 400 is broadcasting, etc.).
BLEベースの実施形態では、BCSF402が未知BCP構成状態にあるとき、BCSF402は、所定のおよび/またはアルゴリズム的に決められ数のBCPフレームの間、固定、ランダム、またはラウンドロビン方式にて、1つ以上のBLEアドバタイジングチャネル上でアナウンスパケットを待機してもよい(例えば、3[可能性のあるチャネル数]、4、6、など)。例えば、1番目のアドバタイジングチャネル[37]が、3つのBCPフレームの間、観測され、2番目のアドバタイジングチャネル[38]が、3つのBCPフレームの間、観測され、3番目のアドバタイジングチャネル[39]が、3つのBCPフレームの間、観測され、1番目のアドバタイジングチャネル[37]が、3つのBCPフレームの間、観測される、など。 In a BLE-based embodiment, when the BCSF 402 is in an unknown BCP configuration state, the BCSF 402 is one in a fixed, random, or round robin fashion for a predetermined and / or algorithmically determined number of BCP frames. Announcement packets may be waited on the above BLE advertising channels (for example, 3 [number of possible channels], 4, 6, etc.). For example, the first advertising channel [37] is observed for three BCP frames, the second advertising channel [38] is observed for three BCP frames, and the third advertising channel [39]. Is observed during the three BCP frames, the first advertising channel [37] is observed during the three BCP frames, and so on.
A.3.a.l.d アナウンスメントパケット−フォーマット
アナウンスメントパケットは、転送を単純化するために他の基礎をなすプロトコルおよび/またはデータフォーマットを使用してもよい。アナウンスメントパケットはまた、他のプロトコルを待機している他のシステムが意図せずにアナウンスメントパケットを受信しないように、他のプロトコルとはわずかに異なっていてもよい。BLEベースの実施形態では、アナウンスメントパケットは、BLEアドバタイジングパケットに類似してもよく、および/またはそれによって引き起こされてもよい(および、類似または同じ基礎データおよび/または転送フォーマットを使用してもよい)。ただし、そのフォーマットおよび/または内容は、他のBLEデバイスおよび/または受信機が受信しないように、意図的に異なっていてもよい。他のプロトコルのアドバタイジングパケットから、一意的なアナウンスメントパケットを使用することで、他のシステムが、そのようなセンサネットワークの存在を意図せずに観測することを防ぐことができる。代替の実施形態では、アナウンスメントパケットがBLEアドバタイジングパケットと同じである。代替の実施形態では、アナウンスメントパケットが、コマンドパケットと組み合わされる。
A. 3. 3. a. l. d Announcement Packets-Formats Announcement packets may use other underlying protocols and / or data formats to simplify forwarding. The announcement packet may also be slightly different from the other protocol so that other systems waiting for the other protocol do not unintentionally receive the announcement packet. In BLE-based embodiments, the announcement packet may resemble and / or be triggered by the BLE advertising packet (and may use similar or the same underlying data and / or forwarding format. Good). However, its format and / or content may be intentionally different so that other BLE devices and / or receivers do not receive it. By using unique announcement packets from advertising packets of other protocols, it is possible to prevent other systems from unintentionally observing the existence of such sensor networks. In an alternative embodiment, the announcement packet is the same as the BLE advertising packet. In an alternative embodiment, the announcement packet is combined with the command packet.
A.3.b.コマンドパケット
コマンドパケットは、コマンドBCCF400から、構成されたBCSF402の全部またはサブセットにブロードキャストされてもよい。BCCF400は、BCSF402を含むことができ、したがって他のBCCF400は、コマンドパケットの受信者となることができることに留意されたい。コマンドパケットは、BCSF402にアクションを実行するように、および/またはコマンドBCCF400に応答を提供するように促すことができる。コマンドパケットは、構成情報(例えば、接続情報[例えば、センサ310がデバイス110からのメッセージを「傍受する」ことを可能にする「マイクロロケーション接続」情報]、セキュリティ情報、同期情報[時間を含む]、センサ構成/情報、ネットワーク情報、応答シーケンス情報、など)、コマンド情報(例えば、プロトコル開始/停止/リセット/再同期、システムリセット、セルフテストの実行、同期[例えば、時間、状態、アクティビティ/アクション、など]、など)、または他の情報(例えば、ファームウェアイメージの内容、システム状態、機器状態、など)、またはそれらの組み合わせを含むことができる。コマンドパケットは、1つ以上の特定のBCSF402および/または1つ以上のクラスのBCSF402をターゲットとすることができる。BCCF400は、受信したコマンドパケットを、その構成されたBCSF402に転送してもよい。コマンドパケットは、1つ以上のコマンド/要求を含むことができる。
A. 3. 3. b. Command Packet The command packet may be broadcast from the command BCCF400 to all or a subset of the configured BCSF 402s. Note that the BCCF 400 can include a BCSF 402, and thus other BCCF 400s can be recipients of command packets. The command packet can prompt the BCSF 402 to perform an action and / or provide a response to the command BCCF 400. The command packet contains configuration information (eg, connection information [eg, "microlocation connection" information that allows the sensor 310 to "intercept" a message from device 110], security information, synchronization information [including time]. , Sensor configuration / information, network information, response sequence information, etc.), command information (eg, protocol start / stop / reset / resynchronization, system reset, self-test execution, synchronization [eg time, state, activity / action , Etc.], etc.), or other information (eg, firmware image content, system state, device state, etc.), or a combination thereof. Command packets can target one or more specific BCSF402s and / or one or more classes of BCSF402s. The BCCF 400 may transfer the received command packet to its configured BCSF 402. A command packet can contain one or more commands / requests.
BLEベースのシステムでは、BCSF402は、このパケットを用いて、計時の変化を補正することができる。 In BLE-based systems, the BCSF402 can use this packet to compensate for timekeeping changes.
BLEベースのシステム(および他のシステムにも適用可能)では、衝突を回避するのを助けるために、BCCF400は、最後のメッセージがデバイス110から受信された後(デバイス110への接続が存在する場合)、事前定義された遅延(例えば、30ms)または動的な遅延(例えば、接続されたデバイス110の数、または以前の衝突カウントを含む、検出された環境特性に基づく)の後にコマンドパケットを送信してもよい。 In BLE-based systems (and also applicable to other systems), to help avoid collisions, the BCCF400 will perform after the last message is received from device 110 (if there is a connection to device 110). ), Predefined delay (eg, 30 ms) or dynamic delay (eg, based on the number of connected devices 110, or detected environmental characteristics, including previous collision counts), then send the command packet. You may.
コマンドパケットは、各BCSF402が通信することができるタイミングオフセット(例えば、タイムスロット)を含むことができる。 The command packet can include a timing offset (eg, a time slot) through which each BCSF 402 can communicate.
BCSF402の全部またはサブセットが予定通りに通信している場合、BCCF400は、(例えば、帯域幅を維持するために)特定のBCPフレームの間にコマンドパケットを送信しなくてもよい。 If all or a subset of the BCSF 402 are communicating on time, the BCCF 400 does not have to send command packets between specific BCP frames (eg, to maintain bandwidth).
A.3.b.l コマンドパケット−紛失と省略
通信媒体は信頼できない可能性があり、したがって、コマンドパケットは特定のBCSF402に到達しない可能性がある。コマンドパケットは、BCCF400によって定期的に送信されてもよく(例えば、すべてのアナウンスパケットの後に、BCPフレーム毎に、N秒またはN個のBCPフレームごとに1回、など)、したがって、各BCSF402は、予定されたコマンドパケットを見逃したかどうかを判定することが可能であり得る(例えば、カウンタを通して、最後の受領からの経過時間、など)。BCSF402が、多すぎるコマンドパケット(例えば、3)を見逃したと判定した場合、未知のBCP構成状態(後述)に遷移してもよい。
A. 3. 3. b. l Command packet-lost and omitted The communication medium may be unreliable and therefore the command packet may not reach a particular BCSF 402. Command packets may be sent periodically by the BCCF400 (eg, after every announcement packet, every N seconds or every N BCP frames, etc.), so each BCSF402 It may be possible to determine if a scheduled command packet was missed (eg, the elapsed time since the last receipt through a counter, etc.). If the BCSF 402 determines that it has missed too many command packets (eg, 3), it may transition to an unknown BCP configuration state (described later).
A.3.b.2 周波数ホッピングスケジュール設定
無線周波数通信の場合、干渉に対する耐性を強化または最大化するために、周波数変更方式がしばしば採用される。BLEでは、これは周波数ホッピングと呼ばれる。適応型周波数ホッピングは、(BLEによって使用されることができる)検出された衝突に基づいてホッピングスケジュールを調整するために使用されることができる。ホッピングスケジュールは、他の理由(例えば、デバイス110へのBLE接続が追加または削除された、システムリセット、など)のために変わる可能性がある。BLEベースのシステムでは、BCPは、BLE通信と干渉しないようにするため、BLE周波数ホッピングスケジュールに従う。
A. 3. 3. b. 2 Frequency hopping schedule setting In the case of radio frequency communication, a frequency change method is often adopted in order to enhance or maximize the resistance to interference. In BLE, this is called frequency hopping. Adaptive frequency hopping can be used to adjust the hopping schedule based on the detected collisions (which can be used by BLE). The hopping schedule may change for other reasons (eg, a BLE connection to device 110 has been added or removed, a system reset, etc.). In BLE-based systems, BCP follows a BLE frequency hopping schedule to avoid interfering with BLE communication.
A.3.c.レスポンスパケット
BCCF400からのコマンドパケットを受信および処理すると、BCSF402は、アクションを実行し、および/または応答することができる。応答は、事前定義された一時的なシーケンスで送信され得る。BCCF400はBCSF402を含むことができ、したがって他のBCCF400はコマンドパケットに対する応答者であり得ることに留意されたい。一時的な応答シーケンスは、各BCSF402に応答すべきタイムスロットを割り当てる。BLEベースのシステムでは、応答シーケンスは、現在の周波数ホッピング方式/設定に従って、応答するべきBLEチャネルを各BCSF402にさらに割り当てることができる。このシーケンスは、最初のBCSF402が、その割り当てられたタイムスロットでその応答を送信し、BCCF400と通信するように構成された各BCSF402によって追随されることで始まり、その後、BCCF400が新しいコマンドパケットを送信するまで繰り返される。
A. 3. 3. c. Response Packet Upon receiving and processing a command packet from the BCCF400, the BCSF 402 can perform and / or respond to an action. Responses can be sent in a predefined temporary sequence. Note that the BCCF 400 can include the BCSF 402, so other BCCF 400s can be responders to command packets. The temporary response sequence assigns each BCSF 402 a time slot to respond. In a BLE-based system, the response sequence can further allocate a BLE channel to respond to each BCSF 402 according to the current frequency hopping scheme / configuration. The sequence begins with the first BCSF 402 sending its response in its assigned time slot and being followed by each BCSF 402 configured to communicate with the BCCF 400, after which the BCCF 400 sends a new command packet. Repeat until you do.
BCCF400からのコマンドパケットを受信および処理した後に、またはそれに応答して、各BCSF402は、応答を送信する前に、システム100内のその識別情報に基づいて時間遅延を適用してもよい。この遅延方式は、BCSF402が、衝突を回避しつつ、かつ、システム100の総応答時間を最適化または向上させつつ、事前定義されたシーケンスで応答することを確実にするのを助けることができる。他の非BLEベースのシステムにも適用可能であるが、特にBLEベースのシステムでは、この遅延方式はまた、通信媒体の帯域幅の使用を最小限にするために利用され得る。遅延設定はコマンドパケット内に含まれてもよい。 After receiving and processing a command packet from the BCCF 400, or in response, each BCSF 402 may apply a time delay based on its identification information within the system 100 before sending the response. This delay scheme can help ensure that the BCSF 402 responds in a predefined sequence while avoiding collisions and optimizing or improving the total response time of the system 100. Although applicable to other non-BLE-based systems, especially in BLE-based systems, this delay scheme can also be utilized to minimize the use of bandwidth in the communication medium. The delay setting may be included in the command packet.
応答は、差し向けられ、および/またはブロードキャストされてもよい。応答は、システムスループットを向上させるために、複数の周波数を使用して応答を並行して送信されてもよい。 Responses may be directed and / or broadcast. The response may be transmitted in parallel using multiple frequencies to improve system throughput.
BCSF402は、コマンドおよび/またはアナウンスメントが受信されないBCPフレーム中に応答を送信してもよい。例えば、BCSF402の全部またはサブセットが正常に通信している場合、BCSF402は測定値を送信し続けることを選択することができる。 The BCSF 402 may send a response during a BCP frame in which no command and / or announcement is received. For example, if all or a subset of BCSF 402s are communicating normally, BCSF 402 may choose to continue transmitting measurements.
A.3.c.1 レスポンスパケット−紛失と省略
通信媒体は信頼できない可能性があり、したがって、レスポンスパケットは特定のBCCF400に到達しない可能性がある。レスポンスパケットは、BCSF402によって定期的に送信されてもよく(例えば、すべてのコマンドパケットの後に、BCPフレーム毎に[例えば、マンドパケットが省略されたとしても、など]、N秒またはN個のBCPフレームごとに1回、など)、したがって、BCCF400は、特定のBCSF402から予定されたレスポンスパケットを見逃したかどうかを判定することが可能であり得る(例えば、カウンタを通して、最後の受領からの経過時間、など)。BCCF400が、特定のBCSF402からの、多すぎるレスポンスパケット(例えば、3)を見逃したと判定した場合、BCCF400は、次のBCPフレームの間にアナウンスメントパケットを送信してもよい(例えば、BCCF400がそれらを省略していた場合)。BCCF400が、多すぎるBCSF(例えば、3以上、複数の戦略的BCSF402、など)から、多すぎるレスポンスパケット(例えば、3)を見逃したと判定した場合、BCCF400は、構成同期状態(上述)に移行してもよい。
A. 3. 3. c. 1 Response packet-lost and omitted The communication medium may be unreliable and therefore the response packet may not reach a particular BCCF400. The response packet may be sent periodically by the BCSF 402 (eg, after every command packet, every BCP frame [eg, even if the mand packet is omitted], N seconds or N BCPs. Therefore, it may be possible for the BCCF400 to determine if it missed a scheduled response packet from a particular BCSF 402 (eg, through a counter, the elapsed time since the last receipt, etc.). Such). If the BCCF 400 determines that it has missed too many response packets (eg, 3) from a particular BCSF 402, the BCCF 400 may send announcement packets during the next BCP frame (eg, the BCCF 400 may send them. If is omitted). If the BCCF400 determines that it has missed too many response packets (eg, 3) from too many BCSFes (eg, 3 or more, multiple strategic BCSF402s, etc.), the BCCF400 transitions to the configuration sync state (above). You may.
A.4.複数のBCCまたはセンサハブ
場合によっては、BCSF402(すなわち、センサ310)間に大きな距離があるとき、BCSF402間に障害物があるとき、または特定のBCCF400が管理すべきBCSF402が多すぎるとき、複数のBCCF400(すなわち、BCCおよび/またはセンサハブ121)を有することが有益であり得る。複数のBCCF400が存在するとき、ツリーネットワークが形成される。所定のBCSF402は、冗長性を提供するように、2つ以上のBCCFのネットワーク内にあるように構成されてもよい。
A. 4. Multiple BCCs or Sensor Hubs In some cases, when there is a large distance between BCSF402s (ie, sensors 310), when there are obstacles between BCSF402s, or when there are too many BCSF402s to be managed by a particular BCCF400, multiple BCCF400s. It may be beneficial to have (ie, BCC and / or sensor hub 121). When a plurality of BCCF400s are present, a tree network is formed. A given BCSF 402 may be configured to be within a network of two or more BCCFs to provide redundancy.
A.5.バックチャネルセキュリティ
BCSF402とBCCF400との間の通信は、安全であり得る(機密、完全性検証、または認証、またはそれらの組み合わせ)。
A. 5. Backchannel Security Communication between BCSF402 and BCCF400 can be secure (confidentiality, integrity verification, or authentication, or a combination thereof).
A.5.a.アイデンティティ
各々の個々のセンサ310、センサハブ121、およびバックチャネルコントローラ120(すなわち、BCSF402)のアイデンティティは、1つ以上の固有の識別子(例えば、シリアル番号)および/または1つ以上の非対称鍵(公開鍵暗号)によって確立され得る。非対称鍵は、X.509証明書内に組み込まれてもよい。BCSF402とBCCF400との間の通信を認可または保護する、他の識別子および/または鍵および/または証明書が存在してもよい。
A. 5. a. Identity The identities of each individual sensor 310, sensor hub 121, and back channel controller 120 (ie, BCSF402) are one or more unique identifiers (eg, serial numbers) and / or one or more asymmetric keys (public keys). Can be established by cryptography). The asymmetric key is X. It may be included in the 509 certificate. There may be other identifiers and / or keys and / or certificates that authorize or protect the communication between BCSF402 and BCCF400.
アイデンティティ識別子および/または鍵/証明書は、センサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120の製造中、あるいはそれらの組み合わせの間に決定および/または格納されてもよい。一実施形態において、鍵/証明書はアイデンティティを確立するために使用され、識別子は人間および/または他のシステムおよび/または補完鍵/証明書を支援するために使用される(例えば、特定のセンサ310のアイデンティティは鍵/証明書を検証することによって認証されるが、認証すべき鍵/証明書は、シリアル番号を使用してセットの中から選択され得る)。代替の実施形態では、アイデンティティ識別子および/または鍵/証明書は、システム組立中に、センサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120、あるいはそれらの組み合わせが、製造、組み立て、システムテストの間の、現場での(例えば、動的に)最初の使用に置かれ、またはシステムの寿命前またはその間の任意の他の時点に置かれる、あるいはそれらの組み合わせにおいて、機器の製造工程中に決定され、格納される。 The identity identifier and / or key / certificate may be determined and / or stored during manufacturing of the sensor 310, sensor hub 121, or back channel controller 120, or a combination thereof. In one embodiment, the key / certificate is used to establish an identity and the identifier is used to assist humans and / or other systems and / or complementary keys / certificates (eg, a particular sensor). The 310's identity is authenticated by verifying the key / certificate, but the key / certificate to be authenticated can be selected from the set using the serial number). In an alternative embodiment, the identity identifier and / or key / certificate is used during system assembly when the sensor 310, sensor hub 121, or back channel controller 120, or a combination thereof, is manufactured, assembled, and system tested. Determined and stored during the manufacturing process of equipment in the field (eg, dynamically) for first use, or at any other point in time before or during the life of the system, or in combination thereof. Will be done.
代替の実施形態では、個々のアイデンティティ非対称鍵/証明書の代わりに、各BCSF402が、1つ以上のシステム全体の非対称鍵(X.509証明書内に組み込まれても組み込まれなくてもよい)を備えて構成される。鍵/証明書は、製造(例えば、コンポーネントの結合させるセットを製造)中に、システム組立(例えば、個々のコンポーネントが設置された後にセットを構成)時に、製造、組立、システムテストの間の、現場での(例えば、動的に)最初の使用時に、またはシステムの寿命前またはその間の任意の他の時点で、あるいはそれらの組み合わせにおいて、決定され、格納されてもよい。 In an alternative embodiment, instead of individual identity asymmetric keys / certificates, each BCSF402 is one or more system-wide asymmetric keys (which may or may not be included within an X.509 certificate). Is configured with. Keys / certificates are available during manufacturing (eg, manufacturing a set of components to be combined), during system assembly (eg, configuring a set after individual components are installed), during manufacturing, assembly, and system testing. It may be determined and stored at the first use in the field (eg, dynamically), or at any other time before or during the life of the system, or in combination thereof.
代替の実施形態では、個々のアイデンティティ非対称鍵/証明書の代わりに、各BCSF402が、1つ以上のシステム全体の対称鍵を備えて構成される。鍵は、製造(例えば、コンポーネントの結合させるセットを製造)中に、システム組立(例えば、個々のコンポーネントが設置された後にセットを構成)時に、製造、組立、システムテストの間の、現場での(例えば、動的に)最初の使用時に、またはシステムの寿命前またはその間の任意の他の時点で、あるいはそれらの組み合わせにおいて、決定され、格納されてもよい。 In an alternative embodiment, instead of individual identity asymmetric keys / certificates, each BCSF 402 is configured with one or more system-wide symmetric keys. The key is on-site during manufacturing (eg, manufacturing a set of components to be combined), during system assembly (eg, configuring the set after individual components are installed), during manufacturing, assembly, and system testing. It may be determined and stored at first use (eg, dynamically), or at any other time before or during the life of the system, or in combination thereof.
代替の実施形態では、個々のアイデンティティ非対称鍵/証明書の代わりに、各BCSF402が、1つ以上の個々のアイデンティティ対称鍵を備えて構成される(そこにおいて、BCCFの構成パッケージは各BCSF402のための適切な鍵を含む)。鍵は、製造中に、組立時に、製造、組立、システムテストの間の、現場での(例えば、動的に)最初の使用時に、またはシステムの寿命前またはその間の任意の他の時点で、あるいはそれらの組み合わせにおいて、決定され、格納されてもよい。 In an alternative embodiment, instead of individual identity asymmetric keys / certificates, each BCSF 402 is configured with one or more individual identity symmetric keys (where the BCCF configuration package is for each BCSF 402. Including the proper key for). The key is during manufacturing, during assembly, during manufacturing, assembly, system testing, during first use in the field (eg dynamically), or at any other time before or during the life of the system. Alternatively, in a combination thereof, it may be determined and stored.
アイデンティティを確立または決定するため、個々の非対称鍵、システム全体の非対称鍵、システム全体の対称鍵、および個々の対称鍵を組み合わせる代替の実施形態が可能である。 Alternative embodiments are possible that combine individual asymmetric keys, system-wide asymmetric keys, system-wide symmetric keys, and individual symmetric keys to establish or determine identity.
代替の実施形態では、BCSF402/BCCF400のアイデンティティを決定、確立、または認証するために、非対称鍵/証明書または対称鍵が必要とされない。 In an alternative embodiment, no asymmetric key / certificate or symmetric key is required to determine, establish, or authenticate the identity of the BCSF402 / BCCF400.
A.5.b.ネットワークの定義と認可
各BCCF400は、0個以上のBCFSと通信することができ、各BCFSは、0個以上のBCCF400と通信することができる。BLEベースのシステムでは、特定のシステム内のセンサ310、センサハブ121、およびバックチャネルコントローラ120の全部またはサブセットの間で、同じアクセスアドレスを使用することができる。アクセスアドレスは、製造中(センサセットを製造する場合または個々のセンサを製造する場合の両方)、システム組み立て中および/またはシステムテスト中、メンテナンス作業中(センサの追加または削除)、またはシステムの寿命の間の任意の他の時点で、供給され、修正されてもよい。有線システムでは、全部または一部のコンポーネントを同じバスに配線することができる。他の無線システムでは、全部または一部のコンポーネントは、同じ周波数、チャネル、スロット、などを使用するように構成されてもよい。特定のセンサネットワーク上で通信するセンサの能力は、そうすることを認可されていることを意味するものではない。
A. 5. b. Network Definition and Authorization Each BCCF400 can communicate with zero or more BCFSs, and each BCCFs can communicate with zero or more BCCF400s. In a BLE-based system, the same access address can be used among all or a subset of the sensors 310, sensor hub 121, and back channel controller 120 in a particular system. Access addresses can be used during manufacturing (both when manufacturing sensor sets or individual sensors), during system assembly and / or system testing, during maintenance work (addition or removal of sensors), or system life. It may be supplied and modified at any other time during. Wired systems allow all or some of the components to be routed to the same bus. In other wireless systems, all or some of the components may be configured to use the same frequencies, channels, slots, and so on. The ability of a sensor to communicate over a particular sensor network does not mean that it is authorized to do so.
組み立てられたシステムのセンサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120、あるいはそれらの組み合わせは、個別にアドレス指定可能であってもなくてもよい。共通のアクセスアドレスが利用されるBLEベースのシステムでは、センサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120、またはそれらの組み合わせは、個別にアドレス指定可能ではない(すなわち、全部または一部の通信がブロードキャストされる)。しかしながら、メッセージングプロトコルは宛先フィールドを含むことができ、その場合、低レベル通信媒体は個別にアドレス指定可能ではないが、それでもメッセージは、センサ310、センサハブ121、またはバックチャネルセンサ310、あるいはそれらの組み合わせの個々またはグループにアドレス指定され得る。 The sensors 310, sensor hub 121, or back channel controller 120 of the assembled system, or a combination thereof, may or may not be individually addressable. In a BLE-based system where a common access address is utilized, the sensor 310, sensor hub 121, or back channel controller 120, or a combination thereof, cannot be individually addressed (ie, all or part of the communication is broadcast). Will be). However, the messaging protocol can include a destination field, in which case the low-level communication medium is not individually addressable, yet the message is a sensor 310, a sensor hub 121, or a back channel sensor 310, or a combination thereof. Can be addressed individually or in groups of.
各BCCF400は、特定のセットのBCSF402と通信することのみを認可されてもよい。BCCF400が通信することを認可されている各BCSF402の公開鍵(または、公開証明書)、または任意の他の適切なアイデンティティ識別子/鍵/証明書は、図5の図示された実施形態に示されるように、BCCF400に内在する構成パッケージに格納されてもよい。 Each BCCF400 may only be authorized to communicate with a particular set of BCSF402s. The public key (or public certificate) of each BCSF 402 authorized to communicate with the BCCF 400, or any other suitable identity identifier / key / certificate, is shown in the illustrated embodiment of FIG. As such, it may be stored in the configuration package inherent in the BCCF 400.
各BCSF402は、特定のセットのBCCF400と通信することのみを認可されてもよい。BCSF402が通信することを認可されている各BCCF400の公開鍵(または、公開証明書)、または任意の他の適切なアイデンティティ識別子/鍵/証明書は、BCSF402に内在する構成パッケージに格納されてもよい。 Each BCSF 402 may only be authorized to communicate with a particular set of BCCF 400. The public key (or public certificate) of each BCCF400 authorized to communicate with the BCSF 402, or any other suitable identity identifier / key / certificate, may be stored in the configuration package contained within the BCSF 402. Good.
BCSF402は、それらが特定のBCCF400用のBCCF - Network - Key鍵を所有し、適切なアイデンティティが認証されている(次のセクションで説明)とき、その特定のBCCF400と通信することを認可される(すなわち、特定のBCCF400と通信するように構成されたBCSF402のセットを含むまたはそのセットからなるセンサネットワークに参加する)。BCCF - Network - Keyは、特定のBCCF400への/からの通信を暗号化するために使用される対称鍵である(そして、それは対称鍵であり、したがって通信するための基本的な認可を提供するので、任意の認証ステップの前に使用されてもよい)。BCCF - Network - Keyは、システム(すなわち、特定の機器に据え付けられたセンサ310、センサハブ121、およびバックチャネルコントローラ120のセット)全体で共有されてもよく、またはシステム内の各センサネットワークに対して1つ存在してもよい。 The BCSF 402 is authorized to communicate with a particular BCCF 400 when they have a BCCF-Network-Key key for that particular BCCF 400 and the proper identity has been authenticated (discussed in the next section). That is, it includes or participates in a sensor network consisting of a set of BCSF 402s configured to communicate with a particular BCCF 400). The BCCF-Network-Key is a symmetric key used to encrypt communication to / from a particular BCCF400 (and it is a symmetric key and therefore provides the basic authorization to communicate. So it may be used before any authentication step). The BCCF-Network-Key may be shared throughout the system (ie, a set of sensors 310, sensor hub 121, and back channel controller 120 installed in a particular device) or for each sensor network in the system. There may be one.
代替の実施形態では、BCCF400および/またはBCSF402が、認可されたBCFSおよび/またはBCCF400のアイデンティティを列挙する構成パッケージを維持せず、その代わりに、BCCF - Network - Key鍵が、特定のBCCF400/BCSF402のペア間で通信するための唯一の認可として使用される。 In an alternative embodiment, the BCCF400 and / or BCSF402 does not maintain a configuration package that lists the authorized BCFS and / or BCCF400 identities, and instead the BCCF-Network-Key key is the specific BCCF400 / BCSF402. Used as the only authorization to communicate between pairs of.
BCCF - Network - Key鍵は、製造(例えば、コンポーネントの結合させるセットを製造)中に、システム組立(例えば、個々のコンポーネントが設置された後にセットを構成)時に、製造、組立、システムテストの間の、現場での(例えば、動的に)最初の使用時に、またはシステムの寿命前またはその間の任意の他の時点で、あるいはそれらの組み合わせにおいて、決定され、格納されてもよい。 BCCF-Network-Key Keys are used during manufacturing (eg, manufacturing a set to join components), during system assembly (eg, configuring a set after individual components are installed), during manufacturing, assembly, and system testing. It may be determined and stored at the time of initial use (eg, dynamically) in the field, or at any other time before or during the life of the system, or in combination thereof.
代替の実施形態では、センサネットワークまたはシステム全体の間で共有されるBCCF - Network - Key鍵の代わりに、各BCSF402が、1つ以上の個別のBCCF - Network - Key鍵(そこにおいて、BCCFの構成パッケージは、各BCSF402用の適切な鍵を含む)を備えて構成される。BCCF - Network - Key鍵は、製造中に、システム組立時に、製造、組立、システムテストの間の、現場での(例えば、動的に)最初の使用時に、またはシステムの寿命前またはその間の任意の他の時点で、あるいはそれらの組み合わせにおいて、決定され、格納されてもよい。 In an alternative embodiment, instead of the BCCF-Network-Key key shared across the sensor network or system, each BCSF402 has one or more separate BCCF-Network-Key keys (where in the BCCF configuration). The package is configured with (including the appropriate key for each BCSF402). BCCF-Network-Key Keys can be used during manufacturing, during system assembly, during manufacturing, assembly, system testing, during first use in the field (eg dynamically), or before or during the life of the system. It may be determined and stored at other times, or in combination thereof.
代替の実施形態では、BCCF - Network - Key鍵は、非対称鍵、またはX.509証明書である。 In an alternative embodiment, the BCCF-Network-Key key is an asymmetric key, or X.I. It is a 509 certificate.
代替の実施形態では、BCCF - Network - Key鍵はまた、アイデンティティ鍵である(対称および非対称の実施形態の両方で[証明書の有無によらず])。 In an alternative embodiment, the BCCF-Network-Key key is also an identity key (in both symmetric and asymmetric embodiments [with or without a certificate]).
BCCF - Network - Key鍵は、上述したように、周期的に、または特定のイベントで(例えば、システム内にセンサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120を追加または削除するとき、システム内にアクティビティがない、またはシステムのユーザがいないとき、など)循環してもよい。 The BCCF-Network-Key key is active in the system, as described above, periodically or at specific events (eg, when adding or removing sensors 310, sensor hub 121, or back channel controller 120 in the system). May be circular (for example, when there are no users of the system).
A.5.c.認証
報告される情報が有効で、予想されるソースからのものであることを保証するために、各BCCF400は、各BCSF402のアイデンティティを認証してもよいことは注目に値する。BCCF400は、安全と見なされないBCSF402からの通信を無視してもよい(以下の説明を参照)。BCCF400は、(次のセクションで説明するように)電源投入時に、および/または事前定義されたおよび/または動的/イベント駆動の間隔で周期的に、各BCSF402のアイデンティティを認証してもよい。上述のように、BCSF402およびBCCF400は、1つ以上のBCCF - Network - Key鍵で暗号化された通信リンクを使用して互いに通信することができる。一旦、BCCF400が特定のBCSF402を認証すると、その通信リンクは、以下に説明されるように安全であると見なされ得る(BCSF - BCCF通信リンク)。一実施形態では、認証手法は、チャレンジ−レスポンスプロトコルを使用するTLSサーバ側認証と同様であってもよい。
A. 5. c. Authentication It is noteworthy that each BCCF400 may authenticate the identity of each BCSF402 to ensure that the information reported is valid and from the expected source. The BCCF 400 may ignore communications from the BCSF 402, which is not considered secure (see description below). The BCCF 400 may authenticate the identity of each BCSF 402 at power up (as described in the next section) and / or periodically at predefined and / or dynamic / event driven intervals. As mentioned above, the BCSF 402 and BCCF 400 can communicate with each other using a communication link encrypted with one or more BCCF-Network-Key keys. Once the BCCF400 authenticates a particular BCSF402, the communication link can be considered secure as described below (BCSF-BCCF communication link). In one embodiment, the authentication method may be similar to TLS server-side authentication using the challenge-response protocol.
代替の実施形態では、相互認証が行われてもよく、その場合、各BCSF402は、(次のセクションで説明するように)電源投入時に、および事前定義されたおよび/または動的/イベント駆動の間隔で周期的に通信する各BCCF400のアイデンティティを追加的に認証する。一実施形態では、認証手法は、チャレンジ−レスポンスプロトコルを使用したTLSクライアント側認証と同様であってもよい。TLSと同様に、それはBCSF402認証と同時に発生してもしなくてもよい。 In an alternative embodiment, mutual authentication may be performed, in which case each BCSF 402 is powered on (as described in the next section) and / or predefined and / or dynamic / event driven. It additionally authenticates the identity of each BCCF400 that communicates periodically at intervals. In one embodiment, the authentication method may be similar to TLS client-side authentication using the challenge-response protocol. Like TLS, it may or may not occur at the same time as BCSF402 certification.
代替の実施形態では、各BCSF402が、BCCF400によって署名された証明書を備えて構成され、BCCF400は、各BCSF402についての信頼チェーンを検証する(すなわち、各BCSF402が、通信可能である各BCCF400によって署名された証明書を所有する)。そのような実施形態では、BCCF400とBCSF402との間の相互認証が必要とされない場合、各BCSF402が単にBCCF署名の証明書を所有するだけなので、各BCSF402が、それ自体の一意のアイデンティティ鍵(対称または非対称)または証明書を所有する必要はなくてもよい。一実施形態では、認証手法は、証明書チェーン検証を使用するTLSサーバ側認証と同様であってもよい。 In an alternative embodiment, each BCSF 402 is configured with a certificate signed by BCCF 400, which validates the trust chain for each BCSF 402 (ie, each BCSF 402 is signed by each BCCF 400 capable of communicating. Own the certificate). In such an embodiment, if mutual authentication between the BCCF 400 and the BCSF 402 is not required, each BCSF 402 simply owns a certificate of BCCF signature, so that each BCSF 402 has its own unique identity key (symmetrical). Or asymmetric) or you don't have to own a certificate. In one embodiment, the authentication method may be similar to TLS server-side authentication using certificate chain verification.
代替の実施形態では、各BCCF400が、BCSF402によって署名された証明書を備えて構成され、BCSF402は、各BCCF400についての信頼チェーンを検証する(すなわち、各BCCF400が、通信可能である各BCSF400によって署名された証明書を所有する)。そのような実施形態では、BCSF402とBCCF400との間の相互認証が必要とされない場合、各BCCF400が単にBCSF署名の証明書を所有するだけなので、各BCCF400が、それ自体の一意のアイデンティティ鍵(対称または非対称)または証明書を所有する必要はなくてもよい。一実施形態では、認証手法は、証明書チェーン検証を使用するTLSクライアント側認証と同様であってもよい。 In an alternative embodiment, each BCCF 400 is configured with a certificate signed by BCSF 402, which validates the trust chain for each BCCF 400 (ie, each BCCF 400 is signed by each BCSF 400 that is communicable). Own the certificate). In such an embodiment, if mutual authentication between the BCCF 402 and the BCCF 400 is not required, each BCCF 400 simply owns a certificate of BCSF signature, so that each BCCF 400 has its own unique identity key (symmetrical). Or asymmetric) or you don't have to own a certificate. In one embodiment, the authentication method may be similar to TLS client-side authentication using certificate chain verification.
代替の実施形態では、相互認証が、上記の2つの代替実施形態を組み合わせることによって実行される。一実施形態では、認証手法は、証明書チェーン検証を使用するTLS相互認証と同様であってもよい。 In alternative embodiments, mutual authentication is performed by combining the two alternative embodiments described above. In one embodiment, the authentication method may be similar to TLS mutual authentication using certificate chain verification.
代替の実施形態では、BCSF - BCCF通信リンクが、BCSF402を認証することなく安全であると見なされてもよい(すなわち、BCCF - Network - Key鍵が認可を示すとともに、通信を暗号化するために使用され、通信は完全性検証されるが、BCSF402/BCCF400は認証されない)。 In an alternative embodiment, the BCSF-BCCF communication link may be considered secure without authenticating the BCSF402 (ie, for the BCCF-Network-Key key to indicate authorization and to encrypt the communication. Used and communication is integrity verified, but BCSF402 / BCCF400 is not certified).
代替の実施形態では、BCSF - BCCF通信リンクが安全でなくてもよい(すなわち、BCSF402が認証されなくてもよく、および/または情報が暗号化されなくてもよく、および/または完全性が検証されなくてもよい)。 In an alternative embodiment, the BCSF-BCCF communication link does not have to be secure (ie, the BCSF402 does not have to be authenticated and / or the information does not have to be encrypted, and / or the integrity is verified. It does not have to be done).
A.5.d.セッションキー
説明したように、そして図5の図示された実施形態に示すように(すなわち、L1、L2、およびL3)、各BCSF402は、安全な通信リンク(BCSF - BCCF通信リンク)を使用して、1つ以上の構成されたBCCF400と通信する。BCSF - BCCF通信リンクは、セッションキー(BCSF - BCCF - Session - Key)を使用して保護されてもよい。BCSF - BCCF - Session - Key鍵は、(TLSセッションキーと同様に)後述のチャレンジ−レスポンス認証プロセス中に計算される対称鍵であってもよい。BCSF - BCCF - Session - Keyは、BCCF - Network - Key鍵に加えて、または、BCCF - Network - Key鍵の代わりに、認証されたBCSF402/BCCF400のペアに対して使用され得る。BCSF - BCCF - Session - Key鍵はまた、BCCF - Network - Key鍵と同じであってもよいし、またはBCCF - Network - Key鍵の派生物であってもよく、その場合、BCSF - BCCF - Session - Key鍵は、以下で説明するチャレンジ−レスポンス認証プロセスの間に計算されず、代わりに、BCCF - Network - Key鍵、またはその派生物が使用される(すなわち、BCSF - BCCF - Session - Key鍵は使用されなくてもよいし、またはBCCF - Network - Key鍵に基づきアルゴリズムを使用して計算されてもよい)。システムの制約のあるコンポーネントで、システム性能および応答性を向上させるために、BCSF - BCCF - Session - Key鍵が、(TLSセッション再開と同様の方法で)接続を存続させるとともに、本明細書で説明するように周期的に循環されてもよい。
A. 5. d. Session Key As described and as shown in the illustrated embodiment of FIG. 5 (ie, L1, L2, and L3), each BCSF402 uses a secure communication link (BCSF-BCCF communication link). Communicate with one or more configured BCCF400s. The BCSF-BCCF communication link may be protected using a session key (BCSF-BCCF-Session-Key). The BCSF-BCCF-Session-Key key may be a symmetric key calculated during the challenge-response authentication process described below (similar to the TLS session key). The BCSF-BCCF-Session-Key can be used in addition to the BCCF-Network-Key key or in place of the BCCF-Network-Key key for an authenticated BCSF402 / BCCF400 pair. The BCSF --BCCF --Session --Key key may also be the same as the BCCF --Network --Key key or a derivative of the BCCF --Network --Key key, in which case the BCSF --BCCF --Session The --Key key is not calculated during the Challenge-Response authentication process described below, and instead the BCCF --Network --Key key, or a derivative thereof, is used (ie, the BCSF --BCCF --Session --Key key). May not be used, or it may be calculated using an algorithm based on the BCCF --Network --Key key). For constrained components of the system, the BCSF-BCCF-Session-Key key keeps the connection alive (in a manner similar to TLS session resumption) and is described herein to improve system performance and responsiveness. It may be cyclically circulated as such.
A.5.d.l チャレンジ−レスポンス
BCSF - BCCF - Session - Key鍵は、TLS/DTLSと同様のチャレンジ−レスポンス認証プロセスの間に、アイデンティティおよび/または他の適切な鍵(対称または非対称)および/または証明書を使用して、または2016年10月27日に出願され、「デバイスを認証および認可するための、および/または鍵を配布するためのシステムおよび方法」と題する、Smithらの米国仮特許出願第62/413966号−その記載は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる−に記載された1つ以上の実施形態に従って、または任意の他の適切な方法によって、各BSCF/BCCFのペアについて導出することができる。
A. 5. d. l Challenge-Response
BCSF-BCCF-Session-Key Keys use an identity and / or other appropriate key (symmetrical or asymmetric) and / or certificate during a challenge-response authentication process similar to TLS / DTLS, or US Provisional Patent Application No. 62/4139666 of Smith et al., Filed October 27, 2016, entitled "Systems and Methods for Authenticating and Authorizing Devices and / or Distributing Keys" -its The description can be derived for each BSCF / BCCF pair according to one or more embodiments described herein by reference in its entirety, or by any other suitable method.
チャレンジ−レスポンス認証プロセスは、ブロードキャストコマンドを使用して、または個々の指示されたメッセージによって、用いることができる。チャレンジ−レスポンス認証プロセスはまた、システムの認証方式に適切なように、システムによって使用されるメッセージング方式に統合されてもよい(例えば、システム認証方式が認証されるべきであることを示すBCCF400/BCSF402から送信される各メッセージに対して、送信器は、送信される各メッセージと共に、受信器からの以前の応答から送信器が受信した暗号化ノンスを含めることができ[ゼロまたはその他の既知の値にブートストラップされた]、および、ブロードキャストメッセージに対しては[あるいは、メッセージの全部またはサブセットの暗号化ノンスの代わりに]、送信されたメッセージの署名[またはその一部]、あるいはその他の該当するチャレンジ−レスポンスプロトコルの場合、メッセージ認証コード、または他の技術[利用される鍵および/または証明書に適した]、など)。 The challenge-response authentication process can be used by using broadcast commands or by individual directed messages. The challenge-response authentication process may also be integrated into the messaging scheme used by the system as appropriate for the system's authentication scheme (eg BCCF400 / BCSF402 indicating that the system authentication scheme should be authenticated). For each message sent from, the transmitter can include, along with each message sent, the encryption nonce received by the transmitter from a previous response from the receiver [zero or other known value. Bootstrapped to], and for broadcast messages [or instead of an encrypted nonce of all or a subset of the message], the signature of the sent message [or part of it], or any other applicable Challenge-For response protocols, message authentication code, or other technology [suitable for the key and / or certificate used], etc.).
コマンドパケット(セクションA.3.bに記載)などのブロードキャストメッセージは、複数のBCSF402によって受信されることができ、したがって、BCCF - Network - Key鍵のみを使用して保護され得る。BCCF - Network - Key鍵または他の適切な鍵が、特定のBCCF400と通信するBCSF402間で共有されない代替実施形態では、ブロードキャストメッセージが、特定のBCCF400(および/またはシステム)と通信するBCSF402間で共有されるブロードキャスト固有のBCCF - Network - Key鍵(例えば、BCCF - Network - Broadcast - Key鍵)を使用して保護されてもよいし、別の共有識別子または鍵によって保護されてもよいし、または保護されなくてもよい。他の箇所で説明されているように、ブロードキャストメッセージに対する応答、および他のダイレクトメッセージは、BCSF - BCCF通信リンクを使用して通信される。 Broadcast messages such as command packets (described in Section A3.3b) can be received by multiple BCSF 402s and can therefore be protected using only the BCCF-Network-Key key. BCCF-Network-Key key or other suitable key is not shared between BCCF402s communicating with a particular BCCF400 In an alternative embodiment, broadcast messages are shared between BCCF402s communicating with a particular BCCF400 (and / or system). May be protected using a broadcast-specific BCCF-Network-Key key (eg, BCCF-Network-Broadcast-Key key), protected by another shared identifier or key, or protected. It does not have to be done. Responses to broadcast messages, as well as other direct messages, are communicated using the BCSF-BCCF communication link, as described elsewhere.
BLEベースのシステムの実施形態では、システム全体のBCCF - Network - Key鍵が、システム内のBCSF - BCCF通信リンクの全部またはサブセットにわたって通信を保護するために使用される。BCSF402のアイデンティティは、コマンド/レスポンスベースのチャレンジ−レスポンスプロトコルを用いて認証される。追加のセッションキーは利用されないので、BCSF402は他のBCSF402からのデータを集めることができる(本明細書で説明されるように)。 In an embodiment of a BLE-based system, a system-wide BCCF-Network-Key key is used to secure communications across all or a subset of BCSF-BCCF communication links within the system. The identity of BCSF402 is authenticated using a command / response based challenge-response protocol. Since no additional session key is utilized, the BCSF 402 can collect data from other BCSF 402s (as described herein).
ある実施形態では、P−192(secp192r1)楕円曲線(非対称)暗号(ECC)が使用される。ある実施形態では、P−256(secp256rl)楕円曲線(非対称)暗号(ECC)が使用される。ある実施形態では、P−384(secp384r1)楕円曲線(非対称)暗号(ECC)が使用される。ある実施形態では、P−521(secp521rl)楕円曲線(非対称)暗号(ECC)が使用される。ある実施形態では、RSA(非対称)暗号が使用される。ある実施形態では、AES−128(対称)暗号が使用される。ある実施形態では、AES−192(対称)暗号が使用される。ある実施形態では、AES−256(対称)暗号が使用される。 In certain embodiments, P-192 (secp192r1) elliptic curve (asymmetric) cryptography (ECC) is used. In certain embodiments, P-256 (secp256rl) elliptic curve (asymmetric) cryptography (ECC) is used. In certain embodiments, P-384 (secp384r1) elliptic curve (asymmetric) cryptography (ECC) is used. In certain embodiments, the P-521 (secp521rl) elliptic curve (asymmetric) cryptography (ECC) is used. In certain embodiments, RSA (asymmetric) ciphers are used. In certain embodiments, AES-128 (symmetric) ciphers are used. In certain embodiments, AES-192 (symmetric) ciphers are used. In certain embodiments, AES-256 (symmetric) ciphers are used.
A.6.サイドチャネル通信
システム内に複数のバックチャネルコントローラ120またはセンサハブ121が存在する場合、本開示による一実施形態は、互いに通信するために、それらのうちの2つ以上を利用することができる。例えば、図6の図示の実施形態を参照されたい。エラー。参照元が見つからない。
A. 6. When a plurality of back channel controllers 120 or sensor hubs 121 are present in a side channel communication system, one embodiment according to the present disclosure may utilize two or more of them to communicate with each other. See, for example, the illustrated embodiment of FIG. error. The referrer cannot be found.
サイドチャネルは、デバイス110が、他の関連するセンサハブ121およびバックチャネルコントローラ120への再接続を要求したり、またはそれらの存在に気づいたりすることを防止するために、1つのセンサハブ121またはバックチャネルコントローラ120から、別のものへ接続情報を転送するために(すなわち、「マイクロロケーション接続」を一方から他方に転送するために)使用することができる。サイドチャネルは、バックチャネルを使用して提供されてもよい(すなわち、それらは同じセンサネットワークであってもよく、および/または同じまたは類似の概念を使用してもよい)。
A.6.a.サイドチャネルセキュリティ
The side channel is one sensor hub 121 or back channel to prevent the device 110 from requesting reconnection to or noticing the presence of other associated sensor hubs 121 and back channel controllers 120. It can be used to transfer connection information from controller 120 to another (ie, to transfer a "microlocation connection" from one to the other). Side channels may be provided using back channels (ie, they may be the same sensor network and / or the same or similar concept may be used).
A. 6. a. Side channel security
1つ以上のサイドチャネル(BCCF−BCCF)セキュリティコンセプトは、1つ以上のバックチャネルセキュリティコンセプト(セクションA.5を参照)と同様であってもよい。サイドチャネルおよびバックチャネルアイデンティティ鍵および/または証明書は同じであってもよい。通信を保護するために使用される、サイドチャネルおよびバックチャネル鍵(対称および/または非対称)および/または証明書は異なっていてもよく、異なるように計算されてもよい。例えば、BCCF−Aのためのバックチャネルは、システム全体の対称暗号鍵K1を使用可能であり、BCCF−Bはシステム全体の対称暗号鍵K2を使用可能であるが、BCCF−AからBCCF−Bへは、チャレンジ−レスポンス認証プロトコルの一部として計算される接続固有対称暗号鍵K3を使用してもよい。 The one or more side channel (BCCF-BCCF) security concepts may be similar to the one or more back channel security concepts (see Section A.5). The side-channel and back-channel identity keys and / or certificates may be the same. The side-channel and back-channel keys (symmetric and / or asymmetric) and / or certificates used to protect the communication may be different and may be calculated differently. For example, the back channel for BCCF-A can use the system-wide symmetric cryptographic key K1 and BCCF-B can use the system-wide symmetric cryptographic key K2, but BCCF-A to BCCF-B. You may use the connection-specific symmetric cryptographic key K3, which is calculated as part of the challenge-response authentication protocol.
A.7.バックチャネル動作モード
ある実施形態では、バックチャネルが、いくつかの動作モードを有することは有益であり得る。これらのモードは、システムの特性を最小化、最大化、増進または減少させるのを助けるために使用することができる。例えば、「スリープ」および/または「スタンバイ」モードに入ることは、電力消費の観点から有益であり得る。バックチャネルモード間の切り替えは、いくつかのシステムリソースによって、タイミングによって、外部入力によって、または他の何らかの方法によって、そうするように命令されるなどの方法によって達成されてもよい。
A. 7. Back channel operation mode
In certain embodiments, it may be beneficial for the back channel to have several modes of operation. These modes can be used to help minimize, maximize, enhance or reduce the characteristics of the system. For example, entering "sleep" and / or "standby" modes can be beneficial in terms of power consumption. Switching between backchannel modes may be accomplished by some system resource, timing, external input, or some other method, such as being instructed to do so.
A.8.複数デバイスのマイクロロケーション
マイクロロケーションシステムは、複数のデバイス110を同時にマイクロロケーションすることができる。このシステムは、2015年2月12に出願され、「車両と通信するためのシステムおよび方法」と題する、J. Michael Ellisらの米国非仮出願第14/620959号、および2016年4月15に出願され、「リアルタイムロケーションを確立するためのシステムおよび方法」と題する、Raymond Michael Stittらの米国仮出願第62/323262号に記載されている1つまたは複数の実施形態と併せて実行されてもよく、それらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる。バックチャネルおよびサイドチャネル通信は、複数のデバイス110に関する同時情報の転送をサポートすることができる。
A. 8. Multi-device microlocation A microlocation system can microlocate multiple devices 110 at the same time. This system was filed on February 12, 2015 and entitled "Systems and Methods for Communicating with Vehicles" in US Non-Provisional Application No. 14/620959 by J. Michael Ellis et al., And April 15, 2016. Also filed and performed in conjunction with one or more embodiments described in US Provisional Application No. 62/323262 by Raymond Michael Stitt et al., entitled "Systems and Methods for Establishing Real-Time Locations." Often, those disclosures are incorporated herein by reference in their entirety. Back-channel and side-channel communication can support the transfer of simultaneous information about multiple devices 110.
A.9.バックチャネルとサイドチャネルの測定
マイクロロケーションシステム(センサ310、センサハブ121、もしくはバックチャネルコントローラ120、またはそれらの組み合わせ)は、セクションA.2に記載されているように、主として、デバイス110に送信されるまたはデバイス110から受信される信号の属性を測定する。(セクションA.3および他のセクションに記載されるような)バックチャネル通信および(セクションA.6に記載されるような)サイドチャネル通信の一部として、センサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120、またはそれらの組み合わせが、メッセージを相互に送信することができる。これらのメッセージは、デバイス110からのメッセージが測定および/または処理されるのと同じ方法で測定および/または処理され得る(すなわち、情報および/または信号属性が、他のセンサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120、あるいはそれらの組み合わせに送信される、またはそれらから受信される、1つ以上のセンサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120、あるいはそれらの組み合わせのバックチャネルおよび/またはサイドチャネル通信から、測定、計算、処理、または変換され、あるいはそれらの組み合わせが行われ得る)。
A. 9. Back channel and side channel measurements Microlocation systems (sensor 310, sensor hub 121, or back channel controller 120, or a combination thereof) are described in Section A. As described in 2, the attributes of the signal transmitted to or received from the device 110 are mainly measured. Sensor 310, sensor hub 121, or back channel controller as part of back channel communication (as described in Section A.3 and other sections) and side channel communication (as described in Section A.6). 120, or a combination thereof, can send messages to each other. These messages can be measured and / or processed in the same way that the message from device 110 is measured and / or processed (ie, information and / or signal attributes can be measured and / or processed in another sensor 310, sensor hub 121, or Back channel and / or side channel communication of one or more sensors 310, sensor hub 121, or back channel controller 120, or a combination thereof, transmitted to or received from the back channel controller 120, or a combination thereof. Can be measured, calculated, processed, or transformed, or a combination thereof).
バックチャネルおよび/またはサイドチャネル通信における環境の影響を測定する能力は、RF(例えば、BLE)、超音波、または同様のバックチャネルおよび/またはサイドチャネルの使用に基づくことができ、そこにおいて、本明細書に記載されるように、通信特性が、システムが配置されている環境によって影響を受けるセンサ310、センサハブ121、およびバックチャネルコントローラ120の間で測定されることができ、システムが前記環境を評価することを可能にする。各BCCFのセンサネットワークは完全に接続されており、各センサ310、センサハブ121、またはBCC120、あるいはそれらの組み合わせが、すべての他のセンサ310、センサハブ121、またはBCC120、あるいはそれらの組み合わせから送信/受信される、(アナウンスメントパケット、コマンドパケット、またはレスポンスパケット、あるいはそれらの組み合わせを含む)すべてのメッセージの属性を測定することを可能にし、各センサ310、センサハブ121、またはBCC120、あるいはそれらの組み合わせが、各BCPフレーム内の各メッセージについて、おおよそ追加のN*(N+2)回の測定機会を提供しつつ、ここで、Nはセンサ310の数である、すべてのメッセージについてネットワーク内のそれらの位置での測定値を生成することを可能にする(例えば、8センサシステムでは、BCPフレームごとのパケットごとに、追加の80回の測定機会が作られる[20Hzで、1秒当たり1600回の機会])。有線、光学、または類似のバックチャネルおよび/またはサイドチャネルでは、システムが配置されている環境は通信特性にほとんど影響を与えない。 The ability to measure environmental impacts on backchannel and / or sidechannel communications can be based on the use of RF (eg, BLE), ultrasound, or similar backchannels and / or sidechannels, where the book. As described herein, communication characteristics can be measured between the sensor 310, the sensor hub 121, and the back channel controller 120, which are affected by the environment in which the system is located, and the system can control the environment. Allows you to evaluate. The sensor network of each BCCF is fully connected and each sensor 310, sensor hub 121, or BCC 120, or a combination thereof, transmits / receives from all other sensors 310, sensor hub 121, or BCC 120, or a combination thereof. Allows measurement of the attributes of all messages (including announcement packets, command packets, or response packets, or combinations thereof), each sensor 310, sensor hub 121, or BCC 120, or a combination thereof. Where N is the number of sensors 310, at their location in the network for all messages, while providing approximately an additional N * (N + 2) measurement opportunities for each message within each BCP frame. (For example, in an 8-sensor system, an additional 80 measurement opportunities are created for each packet per BCP frame [1600 opportunities per second at 20 Hz]). .. For wired, optical, or similar back and / or side channels, the environment in which the system is located has little effect on communication characteristics.
バックチャネルおよび/またはサイドチャネル通信を測定および/または処理することから得られる情報は、1つ以上のデバイス110のマイクロロケーションを援助するために、バックチャネルおよび/またはサイドチャネル通信を介して、通信され、および/または、他のバックチャネルおよび/またはサイドチャネル情報と組み合わされてもよい。例えば、この情報により、システムは、それがどのような種類の環境に存在するか、近くの障害物または物体の存在(または不存在)、異なるシステムコンポーネントの相対性能(例えば、絶対的、既知のベースラインに対して相対的、互いに対して相対的、など)、などについて決定することが可能となる。BLEベースのシステムでは、他のセンサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120、あるいはそれらの組み合わせからの送信から受信されるように、各センサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120、またはそれらの組み合わせでRSSIを観測することにより、システムは、それが高ノイズ(RF)または高バックグラウンド電力(RF)環境にあるのか、高反射環境内にあるのか、障害物(例えば、人体、別の車両)がシステムコンポーネントの間または近くに存在するのか決定することが可能となる。 Information obtained from measuring and / or processing back-channel and / or side-channel communication communicates via back-channel and / or side-channel communication to aid in the microlocation of one or more devices 110. And / or may be combined with other back channel and / or side channel information. For example, with this information, the system knows what kind of environment it is in, the presence (or absence) of nearby obstacles or objects, and the relative performance of different system components (eg, absolute, known). It is possible to make decisions about relative to baseline, relative to each other, etc.). In a BLE-based system, each sensor 310, sensor hub 121, or back channel controller 120, or a combination thereof, is received from a transmission from another sensor 310, sensor hub 121, or back channel controller 120, or a combination thereof. By observing RSSI in combination, the system can determine whether it is in a high noise (RF) or high background power (RF) environment, a high reflection environment, an obstacle (eg, a human body, another vehicle). ) Can be determined between or near system components.
バックチャネルおよび/またはサイドチャネル通信を測定および/または処理することから得られる情報は、情報および/または信号を収集および/または処理するため、通信速度を増加または減少するため、情報がネットワークを介して伝播される方法を変更するため(すなわち、障害物を迂回する、冗長性を追加する、メッシュトポロジに切り替える、許容誤差を緩和する、追加の誤り訂正符号および/または方法を追加する、メッセージを再試行/再送信する、など)、センサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120、あるいはそれらの組み合わせの送信電力を増加または減少するため、もしくは、様々なフィルタおよび/またはアルゴリズム内で、特定のセンサ310、センサハブ121、またはバックチャネルコントローラ120、あるいはそれらの組み合わせに関する特定の測定値および/または属性の重みを変更するため、などに使用されるアルゴリズムを調整するように、バックチャネルおよび/またはサイドチャネル通信内で使用されてもよい。 The information obtained from measuring and / or processing back-channel and / or side-channel communication collects and / or processes information and / or signals to increase or decrease communication speed, so that the information is over the network. To change the way it is propagated (ie bypassing obstacles, adding redundancy, switching to a mesh topology, mitigating tolerances, adding additional error correction codes and / or methods, messages Retry / retransmit, etc.), to increase or decrease the transmit power of the sensor 310, sensor hub 121, or back channel controller 120, or a combination thereof, or within various filters and / or algorithms. Back channel and / or side to tune the algorithm used, such as to change the weight of a particular measurement and / or attribute for the sensor 310, sensor hub 121, or back channel controller 120, or a combination thereof. It may be used within channel communication.
バックチャネルおよび/またはサイドチャネル通信を測定および/または処理することから得られた情報はまた、環境特有のマイクロロケーションアルゴリズムを選択する、低い確率および/または不確実な測定値および/または計算を除去するために環境知識をマイクロロケーションアルゴリズムに統合する、システムに対して近くの(または特定の場所内の)障害物の存在を通信するため、マイクロロケーションアルゴリズムおよび/またはそれらのアグリゲータ/コンバイナへの様々な入力および/またはそれらからの出力に与えられる重みを変更する、などのような、システムレベルの挙動を変えるために、デバイス110通信の測定および/または処理と組み合わされてもよい。 Information obtained from measuring and / or processing back-channel and / or side-channel communications also eliminates low probability and / or uncertain measurements and / or calculations that select environment-specific microlocation algorithms. Various to microlocation algorithms and / or their aggregators / combiners to communicate the presence of nearby (or within a particular location) obstacles to the system, integrating environmental knowledge into the microlocation algorithms. It may be combined with measurement and / or processing of device 110 communication to change system-level behavior, such as changing the weights given to various inputs and / or outputs from them.
バックチャネルおよび/またはサイドチャネル通信は、デバイス110がなくても発生可能であり、したがって、バックチャネルおよび/またはサイドチャネル通信を測定および/または処理することから得られる情報によって、システムはデバイス110がなくても関連情報を取得することが可能となる。例えば、BLEベースのシステムでは、この方法は、通信デバイス110が存在しなくても、システムがバックグラウンド電力を決定することを可能とする。 Back-channel and / or side-channel communication can occur without device 110, so the information obtained from measuring and / or processing back-channel and / or side-channel communication causes the system to use device 110. It is possible to obtain related information without it. For example, in a BLE-based system, this method allows the system to determine the background power in the absence of the communication device 110.
A.10.バックチャネルおよびサイドチャネル送信電力
本明細書で説明されるように、バックチャネルおよび/またはサイドチャネルは、バックチャネルおよび/またはサイドチャネル通信から取得される情報に基づいて、(適用可能である場合)それらの送信電力を調整することができる。
A. 10. Back-channel and side-channel transmit power As described herein, back-channel and / or side-channel are based on information obtained from back-channel and / or side-channel communication (if applicable). Their transmission power can be adjusted.
A.11.センサ応答のカスケードと中継
センサ310の応答をカスケードおよび中継する方法を使用して、デバイス110のマイクロロケーションに関連するセンサ310のデータを通信するのに必要と考えられる全体の時間を最小化または短縮するとともに、センサ310からの測定データの転送に対する障害を克服することができる。全体的に短縮された通信時間のさらなる利点は、1つ以上のセンサ310の測定値が送信中に失われた場合に、別のデータセットがより早く利用可能になることである。
A. 11. Cascade and relay of sensor responses Minimize or reduce the overall time required to communicate sensor 310 data related to the microlocation of device 110 using methods of cascading and relaying sensor 310 responses. At the same time, it is possible to overcome obstacles to the transfer of measurement data from the sensor 310. A further advantage of the overall reduced communication time is that if measurements from one or more sensors 310 are lost during transmission, another dataset will be available sooner.
センサ中継を伴わない、典型的な非カスケード実装では、メッセージがセンサにブロードキャストされ、センサからの応答が1つずつ受信される。以下の説明では、ブロードキャストされるメッセージは、測定を行うセンサ310を起動するために使用されると仮定する。例えば、図7の図示された実施形態を参照されたい。 In a typical non-cascade implementation without sensor relay, the message is broadcast to the sensor and the responses from the sensor are received one by one. In the following description, it is assumed that the broadcast message is used to activate the sensor 310 that makes the measurement. See, for example, the illustrated embodiment of FIG.
縦軸に時間が表示されているものとし、このブロードキャストは図7の1番目の横線として示されている。ブロードキャストメッセージに続いて、センサ310からバックチャネルコントローラ120へ応答が1つずつ送信される。 It is assumed that the time is displayed on the vertical axis, and this broadcast is shown as the first horizontal line in FIG. Following the broadcast message, the sensor 310 sends a response to the back channel controller 120 one at a time.
同時転送の機会は、全体の応答時間の短縮を容易にすることができる。バックチャネルが無線周波数を介して実装されるシステムの場合、可能であるBLEシステムの場合と同様に、複数のセンサが異なる周波数で同時に送信することができることは、センサ計測データの全部またはサブセットを収集するのに必要とされる全体時間の短縮を容易にすることができる。図8の図示された実施形態で分かるように、同時通信を可能にするために、2つの周波数(周波数AおよびB)がセンサによって使用されてもよい。 The opportunity for simultaneous transfers can facilitate a reduction in overall response time. For systems where the back channel is implemented over radio frequencies, the ability of multiple sensors to transmit simultaneously at different frequencies, as in the case of possible BLE systems, collects all or a subset of sensor measurement data. It can facilitate the reduction of the total time required to do so. As can be seen in the illustrated embodiment of FIG. 8, two frequencies (frequency A and B) may be used by the sensor to allow simultaneous communication.
同様に、センサがそれ自身の測定データを保持するだけでなく、他のセンサ測定データを中継(受信、記憶、および転送)することができることは、センサ測定データの全部またはサブセットを収集するのに必要とされる全体時間を短縮するのに役立ち得る。図8の図示された実施形態で分かるように、センサ1が周波数Aを介してバックチャネルコントローラ120にその測定データを通信している間に、センサ2はセンサ3から(周波数Bを介して)測定データを受信する。センサ2がバックチャネルコントローラ120に(周波数Aを介して)送信するとき、それは、センサ3からの中継測定データと共に、その測定データを送信している。また、センサ310の測定データを、位置決定設備に引き渡す前に、中継(受信、記憶、および転送)するために、センサハブ121が使用されてもよいことに留意されたい。 Similarly, the ability of a sensor to not only retain its own measurement data, but also relay (receive, store, and transfer) other sensor measurement data is to collect all or a subset of the sensor measurement data. It can help reduce the overall time required. As can be seen in the illustrated embodiment of FIG. 8, the sensor 2 is from the sensor 3 (via frequency B) while the sensor 1 is communicating its measurement data to the back channel controller 120 via frequency A. Receive measurement data. When the sensor 2 transmits to the back channel controller 120 (via frequency A), it transmits the measurement data along with the relay measurement data from the sensor 3. It should also be noted that the sensor hub 121 may be used to relay (receive, store, and transfer) the measurement data of the sensor 310 before handing it over to the positioning facility.
図8の図示された実施形態に示すように、センサ310データのカスケードおよび中継を採用することによって、3Tから2T時間単位へのデータ収集時間全体の短縮を図ることができる。時間全体のより劇的な短縮は、データ収集時間全体が7T時間単位から3T時間単位に短縮されている、図9の図示された実施形態において見られることができる。 As shown in the illustrated embodiment of FIG. 8, by adopting the cascade and relay of the sensor 310 data, the entire data collection time can be shortened from 3T to 2T time unit. A more dramatic reduction in overall time can be seen in the illustrated embodiment of FIG. 9, where the overall data acquisition time has been reduced from 7T hours to 3T hours.
以下の利用可能性は、センサ310の測定値の全部またはサブセットを受信するのに必要とされる時間の全体的な減少に影響を与えるであろう。
・バックチャネルコントローラ120またはセンサハブ121が同時に受信することができるチャネルの数。
・センサ310がセンサ310の通信に利用可能な通信チャネルの数。
・センサ310を介して中継(受信、記憶、および転送)することができるセンサ測定データのセットの数。
The following availability will affect the overall reduction in the time required to receive all or a subset of the measurements on sensor 310.
The number of channels that the back channel controller 120 or sensor hub 121 can receive simultaneously.
The number of communication channels that the sensor 310 can use to communicate with the sensor 310.
The number of sets of sensor measurement data that can be relayed (received, stored, and transferred) through the sensor 310.
センサ310の測定データの中継が可能であることは、センサ310がバックチャネルコントローラ120またはセンサハブ121への信頼できるまたは実用的な通信経路を持たない状況を克服する方法を提供する。この解決策は、バックチャネルコントローラ120またはセンサハブ121への信頼できるまたは実用的な通信経路を持たないセンサ310へメッセージを送信する、バックチャネルコントローラ120またはセンサハブ121の能力を含み得ることに留意されたい。一実施形態では、1つ以上のセンサ310が、信頼性を高めるために、バックチャネルコントローラ120またはセンサハブ121のブロードキャストメッセージを複製してもよい。例えば、例示のタイミングについての図10、および図11A−11Dの図示された実施形態を参照されたい。前述のように、1つ以上のセンサ310は、1つ以上の他のセンサ310から受信した測定データを中継することができる。どのセットのセンサ310がどのセットの測定データを通信するかは、例えば、所望の性能、所望の信頼性、センサ310の接続性、利用可能な帯域幅、および/またはセンサ310からコントローラ120またはセンサハブ121への通信リンクのスループットなどの多くの要因に基づいて、システムごとに異なり得る。センサ310からコントローラ120またはセンサハブ121への通信リンクが、適切な帯域幅および/またはスループットを有する一実施形態では、すべてのセンサ310が、すべて他のセンサ310からのすべての測定データを中継してもよい。センサ310からコントローラ120またはセンサハブ121への通信リンクが、帯域幅および/またはスループットに制約がある別の実施形態では、1つまたは2つのセンサ310のみが、1つまたは2つの他のセンサ310から受信した測定データを中継してもよい。さらに、前述のように、測定データは、複数の周波数を使用することによって、センサ310、コントローラ120、および/またはセンサハブ121の間で実質的に同時に通信されることができ、したがって測定データ転送性能を改善することができる。そのような手法は、上記のものを含む任意の中継を行う実施形態で使用されてもよい。代替の実施形態では、複数の周波数を使用してセンサ310、コントローラ120、および/またはセンサハブ121の間で同時に(並列に)測定データを通信する代わりに、センサ310は、コントローラ120またはセンサハブ121との通信に使用される同じ周波数を使用して、他のセンサ310から測定データを受信してもよい(すなわち、センサ310が複数の周波数で測定データを並行して送信する代わりに、各センサ310は、それぞれの他に構成されたセンサ310が測定データをコントローラ120またはセンサハブ121に送信するときに、そのセンサ310からの測定データを単に受信する[例えば、傍受する])。 The ability to relay the measurement data of the sensor 310 provides a way to overcome situations where the sensor 310 does not have a reliable or practical communication path to the back channel controller 120 or the sensor hub 121. Note that this solution may include the ability of the back channel controller 120 or sensor hub 121 to send a message to the sensor 310 which does not have a reliable or practical communication path to the back channel controller 120 or sensor hub 121. .. In one embodiment, one or more sensors 310 may replicate the broadcast message of the back channel controller 120 or the sensor hub 121 for increased reliability. See, for example, the illustrated embodiments of FIGS. 10 and 11A-11D for exemplary timing. As described above, the one or more sensors 310 can relay the measurement data received from the one or more other sensors 310. Which set of sensors 310 communicates which set of measurement data can be determined, for example, by desired performance, desired reliability, connectivity of sensor 310, available bandwidth, and / or controller 120 or sensor hub from sensor 310. It can vary from system to system based on many factors, such as the throughput of the communication link to 121. In one embodiment where the communication link from sensor 310 to controller 120 or sensor hub 121 has adequate bandwidth and / or throughput, all sensors 310 relay all measurement data from all other sensors 310. May be good. In another embodiment where the communication link from sensor 310 to controller 120 or sensor hub 121 is limited in bandwidth and / or throughput, only one or two sensors 310 are from one or two other sensors 310. The received measurement data may be relayed. Further, as mentioned above, the measurement data can be communicated substantially simultaneously between the sensor 310, the controller 120, and / or the sensor hub 121 by using multiple frequencies, thus the measurement data transfer performance. Can be improved. Such a technique may be used in any relaying embodiment, including those described above. In an alternative embodiment, instead of communicating measurement data simultaneously (in parallel) between the sensor 310, the controller 120, and / or the sensor hub 121 using multiple frequencies, the sensor 310 communicates with the controller 120 or the sensor hub 121. Measurement data may be received from other sensors 310 using the same frequency used for communication (ie, instead of the sensor 310 transmitting measurement data in parallel at multiple frequencies, each sensor 310. Simply receives the measurement data from the sensor 310 when each other configured sensor 310 transmits the measurement data to the controller 120 or the sensor hub 121 [eg, intercept].
A.12.非信頼性と再試行
センサ310に送信される測定を実行するためのコマンドは、要求された測定データを提供するセンサ310による以外には確認されない。測定は非常に高速で行われ、欠けているデータは重要ではないと考えられるので、この確認の欠如、および測定データの損失の可能性は許容できると考えられる。バックチャネルコントローラ120は、いずれかの失われたパケットから回復するための再試行を発行してもよく、必要なときにバックチャネルをより信頼できるものにすることができる。センサの再構成、スケジューリングの変更、およびファームウェアのダウンロードの実行は、再試行が必要になる可能性が高い場合の例である。
A. 12. Unreliability and Retry The command to perform the measurement sent to the sensor 310 is not confirmed except by the sensor 310 which provides the requested measurement data. This lack of confirmation and the possibility of loss of measurement data is considered acceptable, as the measurements are very fast and the missing data is considered insignificant. The back channel controller 120 may issue retries to recover from any lost packet, making the back channel more reliable when needed. Reconfiguring sensors, changing scheduling, and performing firmware downloads are examples where retries are likely to be required.
A.13.共有センサ
特定の状況下では、センサ310が、2つ以上のセンサハブまたはバックチャネルコントローラ120に通信することが有益であるかもしれない。例えば、図12の図示された実施形態を参照されたい。
A. 13. Shared Sensor Under certain circumstances, it may be beneficial for the sensor 310 to communicate with more than one sensor hub or back channel controller 120. See, for example, the illustrated embodiment of FIG.
B.実施形態
以下の実施形態は、開示されるシステムおよび方法のいくつかの可能な使用法および実施例を例示する。
B. Embodiments The following embodiments exemplify some possible uses and examples of disclosed systems and methods.
概して、開示されるシステムおよび方法は、任意のマイクロロケーションシステム、特に、BLEベースのシステムだけでなく、UWB、超音波、IEEE802.15.4内で具現化されてもよい。そのようなシステムは、多くの用途内でさらに具体化することができ、そのうちのいくつかは参照される開示の中で特定されることができる。 In general, the disclosed systems and methods may be embodied within any microlocation system, especially BLE-based systems, as well as UWB, ultrasound, IEEE 802.15.4. Such systems can be further embodied within many applications, some of which can be identified in the referenced disclosures.
B.1.デバイスがセンサに接続する実施形態
この実施形態では、デバイス110が、オプションとして無線周波数方法を使用して、直接的にセンサへの接続を開始する。これは、マイクロロケーションシステムで使用される伝統的な方法であり、それによって、デバイス110は個別にセンサ310に接続する。デバイス110が接続した後、センサ310は、オプションとして受信信号強度インジケータ(RSSI)を取得することによって、デバイス110への大まかな近接性を判断することができる。蓄積されたRSSI情報は、デバイス110のマイクロロケーションを決定するために、デバイス110によって、通信、収集、および分析されてもよい。バックチャネル(すなわち、各センサ310と通信するバックチャネルコントローラ120)を追加することで、センサ310は、蓄積して分析するために、バックチャネルコントローラ120にも情報を送信することができる。しかしながら、各デバイス110は依然として各センサ310に個別に接続している。そのようなマイクロロケーションシステムに適用される例示的なバックチャネルシステムおよび方法は、図13の図示された実施形態において以下に提供される。
B. 1. 1. Embodiment of the device connecting to the sensor In this embodiment, the device 110 initiates a direct connection to the sensor, optionally using the radio frequency method. This is the traditional method used in microlocation systems, whereby the device 110 is individually connected to the sensor 310. After the device 110 is connected, the sensor 310 can optionally obtain a received signal strength indicator (RSSI) to determine the approximate proximity to the device 110. The stored RSSI information may be communicated, collected, and analyzed by the device 110 to determine the microlocation of the device 110. By adding a back channel (ie, a back channel controller 120 that communicates with each sensor 310), the sensor 310 can also transmit information to the back channel controller 120 for storage and analysis. However, each device 110 is still individually connected to each sensor 310. An exemplary backchannel system and method applied to such a microlocation system is provided below in the illustrated embodiment of FIG.
B.2.センサがデバイスに接続する(従来とは反対の)実施形態
この実施形態では、センサ310が、オプションとして無線周波数方法を使用して、直接的にデバイス110への接続を開始する。デバイス110に接続した後、センサ310は、オプションとして受信信号強度インジケータ(RSSI)を取得することによって、デバイス110への大まかな近接性を判断することができる。蓄積されたRSSI情報は、デバイス110のマイクロロケーションを決定するために、デバイス110によって、通信、収集、および分析されてもよい。バックチャネル(すなわち、各センサ310と通信するバックチャネルコントローラ120)を追加することで、センサ310は、蓄積して分析するために、バックチャネルコントローラ120にも情報を送信することができる。しかしながら、各センサ310は依然として各デバイス110に個別に接続している。そのようなマイクロロケーションシステムに適用される例示的なバックチャネルシステムおよび方法もまた、図13の図示された実施形態に関連して説明される。
B. 2. Embodiment of the sensor connecting to the device (opposite to the conventional) In this embodiment, the sensor 310 optionally initiates a connection to the device 110 using the radio frequency method. After connecting to the device 110, the sensor 310 can optionally obtain a received signal strength indicator (RSSI) to determine the approximate proximity to the device 110. The stored RSSI information may be communicated, collected, and analyzed by the device 110 to determine the microlocation of the device 110. By adding a back channel (ie, a back channel controller 120 that communicates with each sensor 310), the sensor 310 can also transmit information to the back channel controller 120 for storage and analysis. However, each sensor 310 is still individually connected to each device 110. Exemplary backchannel systems and methods applied to such microlocation systems are also described in connection with the illustrated embodiment of FIG.
B.3.デバイスからBCCへの通信を傍受するセンサの実施形態
2016年4月15日に出願され、「リアルタイムロケーションを確立するためのシステムおよび方法」と題する、Raymond Michael Stittの米国仮出願第62/323262号−その開示は、その全体が参照により本明細書に組み入れられる−に記載されている1つ以上の実施形態と併せて実行され得る、この実施形態では、センサ310が、1つ以上のデバイス110と1つ以上のマイクロロケーション接続設備(MCF410)との間のRF通信を「傍受する」ために使用される。マイクロロケーションシステムは、確立されたMCFからデバイスへの接続を監視し、RSSIおよび他の情報を蓄積するセンサ310に基づくことができる。蓄積された情報は、1つ以上のデバイス110のマイクロロケーションを決定するために、1つ以上のセンサ310、センサハブ、またはバックチャネルコントローラ120、あるいはそれらの任意の組み合わせにおける1つ以上の位置決定設備(LDF)によって、バックチャネルおよび/またはサイドチャネルを使用して、通信、収集、処理、変換または分析、あるいはそれらの任意の組み合わせが行われる。
B. 3. 3. Embodiment of a sensor that intercepts communication from a device to a BCC, filed April 15, 2016, entitled "Systems and Methods for Establishing Real-Time Locations," Raymond Michael Stitt, US Provisional Application No. 62/323262. The disclosure may be performed in conjunction with one or more embodiments described herein in its entirety, which is incorporated herein by reference. In this embodiment, the sensor 310 is one or more devices 110. It is used to "intercept" RF communication between and one or more microlocation connectivity facilities (MCF410). The microlocation system can be based on a sensor 310 that monitors the connection from the established MCF to the device and stores RSSI and other information. The stored information is used to determine the microlocation of one or more devices 110 by one or more sensor 310s, sensor hubs, or back channel controllers 120, or one or more positioning equipment in any combination thereof. (LDF) uses back channels and / or side channels to communicate, collect, process, transform or analyze, or any combination thereof.
そのようなマイクロロケーションシステムに適用される例示的なバックチャネルシステムおよび方法が、図14の図示された実施形態に示されている。 An exemplary backchannel system and method applied to such a microlocation system is shown in the illustrated embodiment of FIG.
BLEハードウェアベースの無線バックチャネルおよびサイドチャネルを有する、「傍受する」BLEベースのマイクロロケーションシステムの実施形態がある。 There are embodiments of "intercepting" BLE-based microlocation systems that have BLE hardware-based wireless back and side channels.
BCC120と携帯デバイス110との間の通信および接続パラメータ、ならびに1つ以上のセンサ310において、通信を監視または傍受することは、様々な方法で実施することができる。
一実施形態では、携帯デバイス110とBCC120との間の通信リンク上で初期接続を確立することに基づいて通信が行われてもよく、その場合、(接続パラメータは、BCC120によって提供され得るし、または接続の確立時に取り決められ得るが)携帯デバイス110が接続パラメータを提供する。そして、初期接続が確立された後、BCC120は通信リンク上で基本接続を取り決めることができ、その場合、BCC120は接続パラメータを提供する(または、携帯デバイス110と接続パラメータを取り決める)。基本接続が確立された後、マスタデバイス110と携帯デバイス10は初期接続を切断することができる。1つ以上の実施形態において、初期接続が基本接続として利用されてもよいことを理解されたい。一実施形態において、接続パラメータは、携帯デバイス110とBCC120との間のBLE接続のための接続スケジュールを定義してもよい。
Monitoring or intercepting the communication and connection parameters between the BCC 120 and the mobile device 110, as well as in one or more sensors 310, can be performed in a variety of ways.
In one embodiment, communication may be based on establishing an initial connection on the communication link between the mobile device 110 and the BCC 120, in which case (connection parameters can be provided by the BCC 120 and The mobile device 110 provides the connection parameters (or may be negotiated when the connection is established). Then, after the initial connection is established, the BCC 120 can negotiate a basic connection on the communication link, in which case the BCC 120 provides the connection parameters (or negotiates the connection parameters with the mobile device 110). After the basic connection is established, the master device 110 and the mobile device 10 can disconnect the initial connection. It should be understood that in one or more embodiments, the initial connection may be utilized as the basic connection. In one embodiment, the connection parameter may define a connection schedule for a BLE connection between the mobile device 110 and the BCC 120.
接続パラメータおよびスケジュールパラメータなどの、ブルートゥースLEの分野における通信リンクに関するパラメータの例は、以下のパラメータの1つ以上を含むことができる。
・接続ステータス−接続またはタイムアウト
・接続間隔
・接続スリープクロック精度
・中央またはマスタが各接続イベントに許容する最長接続イベントウィンドウ
・接続周波数ホップ間隔
・接続適応型周波数ホッピングチャネルマップ
・接続スレーブ待ち時間
・接続監視タイムアウト期間
・接続CRC初期設定値
・中央および周辺アクセスアドレス、またはマスタデバイスおよび携帯デバイスアクセスアドレス
・一時接続鍵
・長期接続鍵
Examples of parameters for communication links in the field of Bluetooth LE, such as connection parameters and schedule parameters, can include one or more of the following parameters:
Connection Status-Connection or Timeout-Connection Interval-Connection Sleep Clock Accuracy-Maximum Connection Event Window Allowed by Central or Master for Each Connection Event-Connection Frequency Hop Interval-Connection Adaptive Frequency Hopping Channel Map-Connection Slave Wait Time-Connection Monitoring timeout period, connection CRC default value, central and peripheral access addresses, or master device and mobile device access addresses, temporary connection key, long-term connection key
接続パラメータは、BCC120からセンサデバイス310へのように、1つのシステムコンポーネントから別のものへ接続の情報を渡すために利用されてもよい。これらの接続パラメータを使用して、センサデバイス310は、BCC120と携帯デバイス110との間の通信リンクを介して送信される通信を監視または傍受することができる。監視される通信は、BCC120および/または携帯110から送信されてもよい。 Connection parameters may be used to pass connection information from one system component to another, such as from the BCC 120 to the sensor device 310. Using these connection parameters, the sensor device 310 can monitor or intercept communications transmitted over the communication link between the BCC 120 and the mobile device 110. The monitored communication may be transmitted from the BCC 120 and / or the mobile 110.
B.4.センサデータ無し/制御システムの実施形態
この実施形態では、バックチャネルおよび/またはサイドチャネルは、初期構成データ、進行中のコマンド(制御コマンドおよび/または制御システムからのフィードバックなど)、およびセンサ310、センサハブ、およびセンサ310を横断する他の非測定情報を通信するために使用される。
B. 4. No Sensor Data / Control System Embodiment In this embodiment, the back channel and / or side channel are the initial configuration data, ongoing commands (such as control commands and / or feedback from the control system), and sensor 310, sensor hub. , And other non-measured information across the sensor 310.
B.5.物性を通信するセンサの実施形態
この実施形態では、センサ310は、熱、圧力、光、または運動などの何らかの物理現象を測定するために使用され得る。場合によっては、センサによって測定されている物理的特性が急速に変化する。センサが、物理現象の状態を同期して捕捉し、測定値を中心部に伝達することを確実にするため、そのようなマイクロロケーションシステムに適用される例示的なバックチャネルシステムおよび方法もまた、図15の図示された実施形態に関連して説明される。この中心部は、測定情報を記録するか、または測定情報に基づいて何らかのアクションを開始することができる。
B. 5. Embodiment of a sensor that communicates physical properties In this embodiment, the sensor 310 can be used to measure some physical phenomenon such as heat, pressure, light, or motion. In some cases, the physical properties measured by the sensor change rapidly. Also exemplary backchannel systems and methods applied to such microlocation systems are to ensure that the sensor synchronously captures the state of the physical phenomenon and transmits the measurements to the center. It will be described in connection with the illustrated embodiment of FIG. This center can record the measurement information or initiate some action based on the measurement information.
本開示は、マイクロロケーションシステムにおいて分散されたセンサと同期し、監視し、そして、特に無線で通信するための方法の1つ以上の実施形態を提供する。 The present disclosure provides one or more embodiments of a method for synchronizing, monitoring, and particularly communicating wirelessly with distributed sensors in a microlocation system.
本明細書の1つまたは複数の実施形態で説明されたように、本開示による実施形態は、標準BLEプロトコルに差し挟まれる通信を用いて、各ノードで単一の無線のみを使用するセンサネットワークを組み立てることを可能にする。さらに、バックチャネルプロトコルの効率性のため、マイクロロケーションをさらにサポートする追加の環境情報とともに、センサデータを適時に取得することができる。 As described in one or more embodiments herein, the embodiments according to the present disclosure are sensor networks that use only a single radio at each node, using communications sandwiched between standard BLE protocols. Allows you to assemble. In addition, due to the efficiency of the backchannel protocol, sensor data can be acquired in a timely manner, along with additional environmental information that further supports microlocation.
本開示は、主にBLEおよびBLEハードウェアと共に使用するために説明されている。しかしながら、それは任意の通信媒体(有線および/または無線)に適用することができる。他の無線プロトコルは、UWBを含め、その用途に適している。 The present disclosure is described primarily for use with BLE and BLE hardware. However, it can be applied to any communication medium (wired and / or wireless). Other radio protocols, including UWB, are suitable for their application.
「垂直」、「水平」、「上」、「下」、「上方」、「下方」、「内側」、「内側へ」、「外側」および「外側へ」などの方向を示す用語が、図示された実施形態の方向に基づいて本発明を説明するのを助けるために使用される。方向を示す用語の使用が、本発明をいずれかの特定の方向に限定するものと解釈されるべきではない。 Terms that indicate directions such as "vertical," "horizontal," "up," "down," "up," "down," "inside," "inside," "outside," and "outside" are illustrated. It is used to help illustrate the invention based on the orientation of the embodiments made. The use of directional terms should not be construed as limiting the invention to any particular direction.
上記の説明は、本発明の現在の実施形態の説明である。均等論を含む特許法の原則に従って解釈されるべき、添付の特許請求の範囲に定義される本発明の精神および広範な態様から逸脱することなく、様々な変更や変化がなされることができる。本開示は、説明の目的のために提示されたものであり、本発明のすべての実施形態の包括的な説明として解釈されるべきではなく、または請求の範囲をこれらの実施形態に関連して図示または説明される特定の要素に限定するものでもない。例えば、限定するものではないが、記載された発明の任意の個々の要素は、実質的に同様の機能を提供するか、さもなければ適切な動作を提供する代替要素によって置き換えることができる。これには、例えば、当業者に現在知られているような、現在知られている代替要素、および開発時に当業者が代替要素として認識するような、将来的に開発される代替要素が含まれる。さらに、開示された実施形態は、共に説明され、協力して利点の集まりを提供する複数の特徴を含む。本発明は、発行された特許請求の範囲に明示的に記載されている場合を除き、これらの特徴の全てを含む、または、記載された全ての利点を提供する実施形態のみに限定されない。例えば、冠詞「a」、「an」、「the」または「said」を使用する、単数形での請求項要素を参照することは、その要素を単数に限定するものとして解釈されるべきではない。「X、YおよびZのうちの少なくとも1つ」としての請求項要素に対する言及は、個々にX、YまたはZのいずれか1つ、およびX、YおよびZの任意の組み合わせ、例えばX、Y、Z;X、Y;X、Z:Y、Zを含むことを意味する。 The above description is a description of current embodiments of the present invention. Various changes and changes can be made without departing from the spirit and broad aspects of the invention as defined in the appended claims, which should be construed in accordance with the principles of patent law, including the doctrine of equivalents. The present disclosure is presented for purposes of illustration and should not be construed as a comprehensive description of all embodiments of the invention, or claims in connection with these embodiments. It is not limited to the specific elements illustrated or described. For example, but not limited to, any individual element of the described invention can be replaced by an alternative element that provides substantially similar functionality or otherwise provides proper behavior. This includes, for example, currently known alternative elements, such as those currently known to those skilled in the art, and future developed alternative elements that one of ordinary skill in the art will recognize as alternative elements during development. .. In addition, the disclosed embodiments include a plurality of features that are described together and cooperate to provide a collection of benefits. The present invention is not limited to embodiments that include all of these features or that provide all the benefits described, except as expressly stated in the claims issued. For example, referring to a singular claim element using the articles "a", "an", "the" or "said" should not be construed as limiting the element to the singular. .. References to a claim element as "at least one of X, Y and Z" are individually made of any one of X, Y or Z and any combination of X, Y and Z, such as X, Y. , Z; X, Y; X, Z: Y, Z is included.

Claims (53)

  1. コントローラデバイスと携帯デバイスとの間の通信に関するセンサ情報を収集する方法であって、
    コントローラデバイスが、通信プロトコルに従、コントローラデバイスと携帯デバイスとの間の通信リンクに関する1つ以上の接続パラメータを送信すること、
    少なくとも1つのセンサデバイスにおいて、1つ以上の接続パラメータを受信すること、
    接続間隔で、コントローラデバイスと携帯デバイスとの間の通信リンクを介して、データを繰り返し通信すること、
    少なくとも1つのセンサデバイスにおいて、接続間隔中に、コントローラデバイスと携帯デバイスとの間の通信の1つ以上の特性を検知すること、および、
    検知された1つ以上の特性に関するセンサ情報を、接続間隔内のギャップ時間フレーム内でコントローラデバイスに送信すること、を備える方法。
    A method of collecting sensor information about communication between a controller device and a mobile device.
    Controller device, cormorants follow the communications protocol, to transmit one or more connection parameters regarding the communication link between the controller device and the mobile device,
    Receiving one or more connection parameters in at least one sensor device,
    Repeated communication of data over the communication link between the controller device and the mobile device at the connection interval,
    Detecting one or more characteristics of communication between a controller device and a mobile device during a connection interval in at least one sensor device, and
    A method comprising transmitting sensor information about one or more detected characteristics to a controller device within a gap time frame within a connection interval.
  2. ギャップ時間フレームは、a)接続間隔中のコントローラデバイスと携帯デバイスとの間の通信の終了と、b)次の接続間隔の開始との間に定義される請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the gap time frame is defined between a) the end of communication between the controller device and the mobile device during the connection interval and b) the start of the next connection interval.
  3. ギャップ時間フレームは、a)接続間隔中の携帯デバイスから送信される通信の終了と、b)接続間隔の終了との間に定義される請求項2に記載の方法。 The method of claim 2, wherein the gap time frame is defined between a) termination of communication transmitted from the mobile device during the connection interval and b) termination of the connection interval.
  4. ギャップ時間フレームは、携帯デバイスの通信の時間フレームの間に定義される請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein the gap time frame is defined between the time frames of communication of the mobile device.
  5. コントローラデバイスと複数のセンサデバイスとの通信が、接続間隔の複数のギャップ時間フレーム内において提供される請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein communication between the controller device and the plurality of sensor devices is provided within a plurality of gap time frames of the connection interval.
  6. アナウンスパケットおよびコマンドパケットが、携帯デバイスが通信する前の接続間隔の開始時に定義される、前記複数の中の第1のギャップ時間フレームにおいて提供され、センサ情報が、第1のギャップ時間フレームの後にある、前記複数の中の第2のギャップ時間フレームにおいて提供される請求項5に記載の方法。 Announcement packets and command packets are provided in the first gap time frame of the plurality defined at the beginning of the connection interval before the mobile device communicates, and sensor information is provided after the first gap time frame. The method of claim 5, which is provided in a second gap time frame among the plurality.
  7. 1つ以上の接続パラメータを少なくとも1つのセンサにブロードキャストすることを備える請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, comprising broadcasting one or more connection parameters to at least one sensor.
  8. 通信プロトコルはブルートゥースローエナジーであり、センサ情報の送信はブルートゥースローエナジーハードウェアを介して行われる請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein the communication protocol is Bluetooth Low Energy, and the transmission of sensor information is performed via Bluetooth Low Energy hardware.
  9. 接続間隔ごとに、通信リンクを介して接続間隔中に行われる通信に関して、少なくとも1つのセンサからセンサ情報が収集される請求項1に記載の方法。 The method according to claim 1, wherein sensor information is collected from at least one sensor for communication performed during the connection interval via a communication link for each connection interval.
  10. 接続期間中に、コントローラデバイスと携帯デバイスとの間の通信の1つ以上の特性を複数のセンサデバイスで検知することを備える請求項1に記載の方法。 The method of claim 1, wherein one or more characteristics of communication between the controller device and the mobile device are detected by a plurality of sensor devices during the connection period.
  11. 第1のセンサデバイスにおいて、第2のセンサデバイスから、検知された1つ以上の特性を取得すること、および
    第2のセンサデバイスから取得された1つ以上の特性を、第1のセンサデバイスからコントローラデバイスへ送信することを備える請求項10に記載の方法。
    In the first sensor device, one or more detected characteristics are acquired from the second sensor device, and one or more characteristics acquired from the second sensor device are acquired from the first sensor device. 10. The method of claim 10, comprising transmitting to a controller device .
  12. 前記取得することは、第1のセンサデバイスにおいて検知された、1つ以上の特性に関するセンサ情報を第1のセンサデバイスが通信する送信期間中に、第2のセンサデバイスから1つ以上の特性を取得することを含む請求項11に記載の方法。 It said acquiring were detected in the first sensor device, while the sensor information about one or more characteristics transmission period first sensor devices communicate with one or more of JP from the second sensor device The method of claim 11, which comprises acquiring sex.
  13. センサ情報を通信するためのシステムであって、
    複数のセンサデバイスと通信するように構成されたコントローラデバイスと、
    前記コントローラデバイスは、複数のセンサデバイスの第1のセットから複数のパケットを受信するように構成され、
    傍受する通信の、検知された特性を取得するように構成された前記複数のセンサデバイスの各々と、を備え、
    前記複数のセンサデバイスの各々は、前記検知された特性を示すセンサ情報を有するデータパケットを生成するように構成され、前記複数のセンサデバイスの各々は、前記コントローラデバイスと前記複数のセンサデバイスの別のものとの少なくとも1つに前記データパケットを送信するように構成され、前記複数のセンサデバイスの各々は、前記検知された特性を検知すること、および前記複数のセンサデバイスのうちの別のものから前記検知された特性を受信することの少なくとも1つによって、前記検知された特性を取得するように構成されており、
    第1のセンサデバイスが、前記複数のセンサデバイスの前記第1のセットに含まれており、第2のセンサデバイスが、前記複数のセンサデバイスの第2のセットに含まれており、そして、
    前記第1のセットの前記第1のセンサデバイスは、前記第2のセンサデバイスがセンサ情報を含む前記データパケットを送信する第1の時間フレームの間に、前記コントローラデバイスに前記データパケットを送信するように構成され、前記第1の時間フレームに続く第2の時間フレームの間に、前記コントローラデバイスは、前記第2のセンサデバイスによって生成されたセンサ情報を受信するシステム。
    A system for communicating sensor information
    With controller devices configured to communicate with multiple sensor devices,
    The controller device is configured to receive a plurality of packets from a first set of plurality of sensor devices.
    Interception communicate, and a each of the plurality of sensor devices configured to acquire the sensed characteristics,
    Each of the plurality of sensor devices is configured to generate a data packet having a sensor information indicative of the sensed characteristic, each of the plurality of sensor devices may be another of the controller device and the plurality of sensor devices is configured of a to transmit the data packets to at least one of those, each of the plurality of sensor devices includes sensing the sensed characteristics, and another one of the plurality of sensor devices wherein the at least one receiving the sensed characteristic, is configured to acquire the sensed characteristics from
    The first sensor device is included in the first set of the plurality of sensor devices, the second sensor device is included in the second set of the plurality of sensor devices, and
    The first sensor device in the first set transmits the data packet to the controller device during the first time frame during which the second sensor device transmits the data packet containing the sensor information. A system in which the controller device receives sensor information generated by the second sensor device during a second time frame following the first time frame.
  14. 前記第1のセットに第3のセンサデバイスが含まれており、前記第3のセンサデバイスは、前記第1の時間フレームの間に前記第2のセンサデバイスによって送信された前記データパケットを受信するように構成され、前記第3のセンサデバイスは、前記第2のセンサデバイスによって生成されたセンサ情報を含む前記データパケットを前記第2の時間フレームの間に送信するように構成される請求項13に記載のシステム。 The first set includes a third sensor device, which receives the data packet transmitted by the second sensor device during the first time frame. 13. The third sensor device is configured to transmit the data packet containing the sensor information generated by the second sensor device during the second time frame. The system described in.
  15. 前記第1のセンサデバイスは、同時に、a)前記コントローラデバイスに前記データパケットを送信し、b)前記第2のセンサデバイスから前記データパケットを受信し、前記第2の時間フレームの間に、前記第1のセンサデバイスは、前記コントローラデバイスへセンサ情報を含む前記データパケットを送信する請求項13に記載のシステム。 The first sensor device simultaneously a) transmits the data packet to the controller device, b) receives the data packet from the second sensor device, and during the second time frame, said. The system according to claim 13, wherein the first sensor device transmits the data packet including the sensor information to the controller device.
  16. 前記第1のセンサデバイスは、前記複数のセンサデバイスのうちの他のセンサデバイスから前記検知された特性を受信することによってのみ、前記検知された特性を取得する請求項13に記載のシステム。 The first sensor device, only by receiving the sensed characteristics from the other sensor device of the plurality of sensor devices, the system according to claim 13 for obtaining the sensed characteristics.
  17. 前記第1のセンサデバイスによって検知された特性は、前記第2のセンサデバイスによって検知された特性とは異なる請求項13に記載のシステム。 The first sensor characteristics detected by the device, the system according to different claims 13 and characteristic detected by said second sensor device.
  18. 前記第1の時間フレームの間に、前記第1のセンサデバイスが前記データパケットを送信する一方で、前記第3のセンサデバイスは同時に前記第2のセンサデバイスからセンサ情報を受信する請求項14に記載のシステム。 14. According to claim 14, the first sensor device transmits the data packet during the first time frame, while the third sensor device simultaneously receives sensor information from the second sensor device. Described system.
  19. 前記第1の時間フレームの間に、前記第3のセンサデバイスは前記第2のセンサデバイスからセンサ情報を受信する請求項18に記載のシステム。 18. The system of claim 18, wherein during the first time frame, the third sensor device receives sensor information from the second sensor device.
  20. 前記第1の時間フレームの間に、前記第1のセンサデバイスは第1の通信周波数を介して前記コントローラデバイスと通信し、前記第3のセンサデバイスは前記第1の通信周波数とは異なる第2の通信周波数を介して前記第2のセンサデバイスと通信する請求項14に記載のシステム。 During the first time frame, the first sensor device communicates with the controller device via the first communication frequency, and the third sensor device has a second communication frequency different from that of the first communication frequency. 14. The system according to claim 14, which communicates with the second sensor device via the communication frequency of the above.
  21. 前記第2の時間フレームの間に、前記第3のセンサデバイスは前記コントローラデバイスと通信する請求項20に記載のシステム。 20. The system of claim 20, wherein during the second time frame, the third sensor device communicates with the controller device.
  22. 前記コントローラデバイスは、複数のセンサデバイスにコマンドパケットをブロードキャストするように構成され、前記コマンドパケットは、前記検知された特性を示すセンサ情報を含む前記データパケットを送信するための指令を含む請求項13に記載のシステム。 Wherein the controller device is configured to broadcast the command packet to a plurality of sensor devices, said command packet claim comprises instructions for transmitting the data packet including the sensor information indicative of the sensed characteristics 13 The system described in.
  23. 前記コントローラデバイスとの通信は、通信プロトコルに従って行われ、前記複数のセンサデバイスは、ブルートゥースローエナジー通信プロトコルに従って携帯デバイスに関する通信を受信する請求項13に記載のシステム。 13. The system of claim 13, wherein the communication with the controller device is performed according to a communication protocol, and the plurality of sensor devices receive communication about the mobile device according to the Bluetooth Low Energy communication protocol.
  24. 前記コントローラデバイスは、携帯デバイスとの通信を監視するための接続パラメータを前記複数のセンサデバイスに通信し、前記接続パラメータは、複数の接続間隔の間に携帯デバイスからの通信の受信を容易にする情報を含み、
    前記複数の接続間隔の各々の間に、前記携帯デバイスは、ブルートゥースローエナジープロトコルに従って、通信リンクを介して前記コントローラデバイスとデータを通信し、
    複数のセンサの各々は、通信リンクを介して送信される前記携帯デバイスからの通信を受信することが可能なブルートゥースローエナジーハードウェアを含み、そして
    前記第1および第2の時間フレームは、携帯デバイスからの通信が存在しない各接続間隔のギャップ時間フレーム内に定義され、第1のセンサデバイスおよび第2のセンサデバイスからの通信は、ブルートゥースローエナジープロトコルとは異なる通信プロトコルに従って定義され、ブルートゥースローエナジーハードウェアを介して通信される請求項23に記載のシステム。
    The controller device communicates a connection parameter for monitoring communication with the mobile device to the plurality of sensor devices, and the connection parameter facilitates reception of communication from the mobile device during the plurality of connection intervals. Including information,
    During each of the plurality of connection intervals, the portable device communicates data with the controller device over a communication link according to the Bluetooth Low Energy protocol.
    Each of the plurality of sensors includes Bluetooth Low Energy hardware capable of receiving communication from the mobile device transmitted over the communication link, and the first and second time frames are the mobile device. Communication from is not present Within the gap time frame of each connection interval, communication from the first and second sensor devices is defined according to a communication protocol different from Bluetooth Low Energy Protocol, Bluetooth Low Energy 23. The system of claim 23, which is communicated via hardware.
  25. 前記コントローラデバイスは、前記携帯デバイスとの通信に利用される通信プロトコルの接続間隔ごとに、前記複数のセンサの各々からセンサ情報を受信するように構成される請求項23に記載のシステム。 23. The system according to claim 23, wherein the controller device receives sensor information from each of the plurality of sensors at each connection interval of a communication protocol used for communication with the mobile device.
  26. 複数の前記コントローラデバイスを含み、前記複数のコントローラデバイスのそれぞれは、前記複数のセンサデバイスのうちの2つ以上と通信するように構成され、前記複数のコントローラデバイスの各々は、携帯デバイスとの通信に利用される通信プロトコルの接続間隔ごとに、前記2つ以上のセンサデバイスの各々からのセンサ情報を受信するように構成される請求項25に記載のシステム。 A plurality of the controller devices are included, each of the plurality of controller devices is configured to communicate with two or more of the plurality of sensor devices, and each of the plurality of controller devices communicates with a mobile device. 25. The system of claim 25, which is configured to receive sensor information from each of the two or more sensor devices for each connection interval of the communication protocol used in.
  27. 前記複数のセンサの各々によって取得された前記検知された特性は、携帯デバイスから受信される通信に関するものである請求項13に記載のシステム。 Wherein the plurality of the sensed characteristics acquired by each sensor system of claim 13 relates to communications received from the mobile device.
  28. 前記検知された特性は、携帯デバイスから受信する通信に関する信号強度、到着角度、および通信信号の飛行時間のうちの少なくとも1つである請求項27に記載のシステム。 The sensed characteristic, the signal intensity for the communication received from the mobile device, the arrival angle system according to claim 27, and at least one of the flight time of the communication signal.
  29. 前記検知された特性は、携帯デバイスに送信される通信を示す請求項13に記載のシステム。 The sensed characteristics A system according to claim 13 showing a communication sent to the mobile device.
  30. 前記検知された特性は、携帯デバイスに送信される通信の信号強度である請求項29に記載のシステム。 The sensed characteristics, system according to claim 29 which is a signal strength of communications sent to the mobile device.
  31. 前記複数のセンサのうちの少なくとも1つが複数の特性を検知するように構成され、前記複数の特性のうちの少なくとも1つは環境特性を含む請求項13に記載のシステム。 13. The system of claim 13, wherein at least one of the plurality of sensors is configured to detect a plurality of characteristics, and at least one of the plurality of characteristics comprises environmental characteristics.
  32. センサ情報を収集するためのシステムであって、
    センサ情報を通信するように構成された複数のセンサデバイスと、
    前記複数のセンサデバイスの各々は、傍受する通信の、検知された特性を取得するように構成され、前記複数のセンサデバイスの各々は、前記検知された特性を示すセンサ情報を生成するように構成され、前記複数のセンサデバイスの各々は、前記検知された特性を検知すること、および前記複数のセンサデバイスのうちの別のものから前記検知された特性を受信することの少なくとも1つによって、前記検知された特性を取得するように構成されており、
    複数のセンサデバイスからセンサ情報を収集するように構成された通信コントローラと、を備え、
    前記複数のセンサデバイスのうちの第1のセンサデバイスは、前記複数のセンサデバイスのうちの第2のセンサデバイスからセンサ情報を収集するように構成され、前記第1のセンサデバイスは、前記複数のセンサデバイスのうちの第3のセンサデバイスが、センサ情報を通信コントローラに送信する時間フレームの間に、前記第2のセンサデバイスからセンサ情報を受信し、
    前記第1のセンサデバイスは、前記第2のセンサデバイスから受信したセンサ情報を用いて集約データパケットを生成し、前記第1のセンサデバイスは前記集約データパケットを前記通信コントローラに送信するシステム。
    A system for collecting sensor information
    With multiple sensor devices configured to communicate sensor information,
    Each of the plurality of sensor devices, the communication to be intercepted, is configured to acquire the sensed characteristics, each of the plurality of sensor device configured to generate sensor information indicating the sensed characteristics It is, each of the plurality of sensor devices includes sensing the sensed characteristics, and by at least one receiving the sensed characteristics from another one of the plurality of sensor devices, wherein It is configured to acquire the detected characteristics and
    A communication controller configured to collect sensor information from multiple sensor devices,
    The first sensor device among the plurality of sensor devices is configured to collect sensor information from the second sensor device among the plurality of sensor devices, and the first sensor device includes the plurality of sensor devices. The third sensor device among the sensor devices receives the sensor information from the second sensor device during the time frame for transmitting the sensor information to the communication controller.
    The first sensor device is a system that generates an aggregated data packet using the sensor information received from the second sensor device, and the first sensor device transmits the aggregated data packet to the communication controller.
  33. 前記第1のセンサデバイスと前記第3のセンサデバイスとは同じセンサデバイスである請求項32に記載のシステム。 The system according to claim 32, wherein the first sensor device and the third sensor device are the same sensor device.
  34. 前記第1のセンサデバイスは、前記複数の前記センサデバイスのうちの他のセンサデバイスから前記検知された特性を受信することによってのみ、前記検知された特性を取得する請求項32に記載のシステム。 The first sensor device The system of claim 32 only to get the sensed characteristics by receiving the sensed characteristics from the other sensor device of the plurality of the sensor device.
  35. 前記第1のセンサデバイスによって検知された特性は、前記第2のセンサデバイスによって検知された特性とは異なる請求項32に記載のシステム。 The first sensor characteristics detected by the device, the system according to different claims 32 and characteristic detected by said second sensor device.
  36. 前記通信コントローラは、複数のセンサデバイスにコマンドパケットをブロードキャストするように構成され、前記コマンドパケットは、前記検知された特性を通信するための指令を含む請求項32に記載のシステム。 Wherein the communication controller is configured to broadcast the command packet to a plurality of sensor devices, the system of claim 32 wherein said command packet including a command for communicating the sensed characteristics.
  37. 前記第1のセンサデバイスは、第1の時間フレームの間に、前記第2のセンサデバイスからセンサ情報を受信し、前記第3のセンサデバイスは、前記第1の時間フレームの間に、センサ情報を送信し、前記第2のセンサデバイスからのセンサ情報の受信は、前記第1の時間フレームの間の、前記通信コントローラへのセンサ情報の送信とオーバーラップする請求項32に記載のシステム。 The first sensor device receives sensor information from the second sensor device during the first time frame, and the third sensor device receives sensor information during the first time frame. 32. The system of claim 32, wherein the reception of the sensor information from the second sensor device overlaps with the transmission of the sensor information to the communication controller during the first time frame.
  38. 前記第3のセンサデバイスは、前記第1の時間フレームの間、センサ情報を第1の周波数にて送信し、前記第2のセンサデバイスは、前記第1の時間フレームの間、センサ情報を第2の周波数にて送信する請求項37に記載のシステム。 The third sensor device transmits sensor information at a first frequency during the first time frame, and the second sensor device transmits sensor information during the first time frame. The system according to claim 37, which transmits at the frequency of 2.
  39. 前記複数のセンサデバイスの各々によって検知された特性は、携帯デバイスから受信される通信に関する信号強度、到着角度、および通信信号の飛行時間のうちの少なくとも1つである請求項32に記載のシステム。 Wherein each characteristics detected by the plurality of sensor devices, the signal intensity for communications received from the mobile device, the arrival angle system according to claim 32, and at least is one of the flight time of the communication signal ..
  40. 前記通信コントローラとの通信は、通信プロトコルに従って行われ、
    前記複数のセンサデバイス間の通信は、同じ通信プロトコルに従って行われ、そして、
    前記通信コントローラは、携帯デバイスとの通信リンクを介して送信される通信の受信を容易にするための、携帯デバイスとの通信に関する接続パラメータを前記複数のセンサデバイスに通信する請求項32に記載のシステム。
    Communication with the communication controller is performed according to the communication protocol.
    Communication between the plurality of sensor devices is performed according to the same communication protocol, and
    32. The claim 32, wherein the communication controller communicates a connection parameter relating to communication with the mobile device to the plurality of sensor devices in order to facilitate reception of communication transmitted via a communication link with the mobile device. system.
  41. 前記接続パラメータは、複数の接続間隔の間に、携帯デバイスからの通信の受信を容易にする情報を含み、
    前記複数の接続間隔の各々の間に、前記携帯デバイスは、ブルートゥースローエナジープロトコルに従い、前記通信コントローラとの通信リンクを介してデータを通信し、
    複数のセンサデバイスの各々は、通信リンクを介して送信される前記携帯デバイスからの通信を受信することが可能なブルートゥースローエナジーハードウェアを含み、そして、
    前記第1および第2の時間フレームは、携帯デバイスからの通信が存在しない各接続間隔のギャップ時間フレーム内に定義され、第1のセンサデバイスおよび第2のセンサデバイスからの通信は、ブルートゥースローエナジープロトコルとは異なる通信プロトコルに従って定義され、前記ブルートゥースローエナジーハードウェアを介して通信される請求項40に記載のシステム。
    The connection parameters include information that facilitates the reception of communications from the mobile device during multiple connection intervals.
    Between each of said plurality of connection interval, the portable device, in accordance with the Bluetooth Low Energy protocol to communicate data over a communications link with the communications controller,
    Each of the plurality of sensor devices includes Bluetooth Low Energy hardware capable of receiving communications from said mobile device transmitted over a communication link, and
    The first and second time frames are defined within the gap time frame of each connection interval in which there is no communication from the mobile device, and the communication from the first sensor device and the second sensor device is Bluetooth Low Energy. The system according to claim 40, which is defined according to a communication protocol different from the protocol and communicated via the Bluetooth Low Energy hardware.
  42. 複数のセンサデバイスからコントローラデバイスへセンサ情報を通信する方法であって、
    第1のセンサデバイスと第2のセンサデバイスとの各々において、傍受する通信の、検知された特性を取得すること、
    第1のセンサデバイスと第2のセンサデバイスとの各々において取得された検知された特性を示すセンサ情報を生成すること、
    第1の時間フレームの間に、第1のセンサデバイスからコントローラデバイスへセンサ情報を送信すること、
    第1の時間フレームの間に、第2のセンサデバイスから、第2のセンサデバイス以外のセンサデバイスにセンサ情報を送信すること、
    第1の時間フレームに続く第2の時間フレームの間に、第2のセンサデバイスにおいて取得されたセンサ情報を、第2のセンサデバイス以外のセンサデバイスからコントローラデバイスへ送信すること、を備える方法。
    A method of communicating sensor information from multiple sensor devices to a controller device.
    In each of the first sensor device and a second sensor device, the communication to intercept, to acquire the sensed characteristics,
    Obtained at each of the first sensor device and a second sensor device, generating the sensor information indicating the sensed characteristics,
    Sending sensor information from the first sensor device to the controller device during the first time frame,
    Sending sensor information from the second sensor device to a sensor device other than the second sensor device during the first time frame,
    A method comprising transmitting sensor information acquired in a second sensor device from a sensor device other than the second sensor device to a controller device during a second time frame following the first time frame.
  43. 第3のセンサデバイスにおける検知された特性を取得すること、および、第3のセンサデバイスにおいて取得された検知された特性を示すセンサ情報を生成すること、を備える請求項42に記載の方法。 Obtaining a sensed characteristic of the third sensor device, and, acquired in the third sensor device, method of claim 42, comprising the, generating the sensor information indicating the sensed characteristics.
  44. 複数のセンサデバイスは、第1のセンサデバイス、第2のセンサデバイス、および第3のセンサデバイスを含み、
    前記第1の時間フレームの間に前記第2のセンサデバイスから、第2のセンサデバイス以外のセンサデバイスにセンサ情報を送信することは、センサ情報を第3のセンサデバイスに送信することを含む、請求項42に記載の方法。
    The plurality of sensor devices include a first sensor device, a second sensor device, and a third sensor device.
    From the second sensor device during a first time frame, transmitting the sensor information to the sensor devices other than the second sensor device, including sending the sensor information to the third sensor device , The method of claim 42.
  45. 第2のセンサデバイス以外のセンサデバイスは、第1のセンサデバイスである請求項42に記載の方法。 The method according to claim 42, wherein the sensor device other than the second sensor device is the first sensor device.
  46. 第1のセンサデバイスによって検知された特性は、第2のセンサデバイスによって検知された特性とは異なる請求項42に記載の方法。 Therefore sensed characteristic to a first sensor device, the method described in different claims 42 and thus the sensed characteristic to a second sensor device.
  47. コントローラデバイスから複数のセンサデバイスへコマンドパケットをブロードキャストすることを備える請求項42に記載の方法。 42. The method of claim 42, comprising broadcasting a command packet from a controller device to a plurality of sensor devices.
  48. 複数のセンサデバイスにおいて、携帯デバイスとの通信を受信するための接続パラメータを通信することを備え、検知された特性は、受信される通信を示す請求項42に記載の方法。 A plurality of sensor devices, comprising a communicating connection parameters to receive a communication with a portable device, sensed characteristics The method of claim 42 which indicates the communications received.
  49. 携帯デバイスとの通信は、携帯デバイスから送信されること、および携帯デバイスへ送信されることの少なくとも一方である請求項48に記載の方法。 The method of claim 48, wherein communication with the mobile device is at least one of being transmitted from the mobile device and being transmitted to the mobile device.
  50. 接続パラメータは、携帯デバイスと複数のセンサデバイス以外の他のデバイスとの間で確立された通信に関する請求項48に記載の方法。 The method of claim 48, wherein the connection parameter relates to an established communication between the mobile device and a device other than the plurality of sensor devices.
  51. 検知された特性は、携帯デバイスとの通信に関する信号強度、到着角度、および通信信号の飛行時間のうちの少なくとも1つである、請求項48に記載の方法。 Sensed characteristic signal intensity for communication with the mobile device is at least one of a time of flight arrival angle, and the communication signal The method of claim 48.
  52. 検知された特性は、環境特性および前記複数のセンサデバイスのうちの別のものから送信される通信の特性のうちの少なくとも1つである請求項48に記載の方法。 Sensed characteristic, the method according to claim 48 is at least one of the characteristics of the communication sent from another of the environmental characteristics and the plurality of sensor devices.
  53. 前記取得することは、a)他のセンサデバイスとの通信を介して検知された特性を受信すること、およびb)第1のセンサデバイスと第2のセンサデバイスとの少なくとも1つにおいて特性を検知すること、の少なくとも1つを含む請求項42に記載の方法。 Said obtaining is, a) receiving a sensed characteristic through communication with other sensor devices, and b) Characteristics Te at least one odor the first sensor device and a second sensor device 42. The method of claim 42, comprising at least one of detecting.
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